骨頭是最常被送到加速器質譜儀（AMS）實驗室進行定年的樣品之一，這是因為動物或人類的骨頭是常見的考古研究主題。
由於考古研究及骨頭的碳定年，我們才能取得史前時代的諸多資訊。尤其是骨頭的碳定年結果，讓我們更透徹的了解許多古文化。
骨頭是30%的有機成分，再加上70%的無機成分； 有機的部份是蛋白質，無機的部份是羥基磷灰石，其由磷酸鈣、碳酸鈣、氟化鈣、氫氧化鈣和檸檬酸所組成。蛋白質多為膠原，用來提供骨頭強度和韌性，而羥基磷灰石則提供硬度及穩固的結構。
理論上，有機及無機成分皆可進行定年；然而， 羥基磷灰石的開放式網格結構易受地下水所含碳酸鹽污染，而骨頭並不適用移除碳酸鹽污染的稀酸洗滌方式，因為羥基磷灰石可溶於酸。
實驗室會攝取骨頭樣品的蛋白質成分進行AMS定年，因為相對而言，蛋白質不溶於酸，所以可輕鬆地自羥基磷灰石和其它碳酸鹽成分中獨立出來。
在某些情況中，骨頭樣品的蛋白質保存狀況不佳，而且已受溫度及真菌或細菌影響，AMS定年實驗室會測試個別氨基酸的碳定年，看看是否都會得到相同的放射性碳定年年齡。因上述程序僅需少量樣品，所以適用AMS定年實驗室，不過，其費時也耗錢。尤其是古老的骨頭樣品，不建議針對個別氨基酸進行放射性碳定年，因為即使是最少程度的污染物都可能會導致相當大的誤差。
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樣品的時間寬度代表，原始有機體的總成長，以及該有機體與生物圈互動的時間長短。對大部份長有骨頭的有機體來說，死亡時間從停止與生物圈互動的那一刻起算；所以，這些有機體死亡時的放射性碳定年年齡為零。
骨頭樣品有時間寬度，所以骨頭的放射性碳定年結果不需做年齡校正。文獻表示，骨頭死後才會停止吸收生物圈中的碳。人類骨頭與生命週期較短的動物骨頭，其周轉時間約為30年。時間寬度有其必要性，除了會影響放射性碳定年結果的校正，也會影響後續的日曆校正結果。
任何可能影響骨頭碳14含量的含碳材料都是污染物。骨頭埋藏處總是包含了各式各樣的有機物質，若將這點考慮進去，則送至AMS實驗室進行放射性碳定年的樣品中，骨頭可以說是最有可能被污染的樣品之一。
最常見的污染物為土壤中的有機酸：腐植酸和黃腐酸，於植物或動物組織進行生物分解時產生。根據文獻內容，其他會污染骨頭樣品的有機化合物為多酚、多醣、木質素和退化膠原。視挖掘地點而定，石灰石也會污染骨頭。這些污染物是因為自然現象才會接觸骨頭，屬自然污染物。
另一方面，人為污染物則指那些因採集、保存或包裝骨頭樣品時，由人所引起的污染。貼標籤時，如使用動物膠，則樣品已受污染，這是因為動物膠跟骨頭樣品擁有相同的化學性質，因此，此一樣品的AMS實驗結果會不正確。
骨頭樣品挖掘出來後，其他的潛在污染物為生物殺傷劑、聚醋酸乙烯酯和聚乙二醇（保護化學品）、煙灰，以及紙製標籤或包裝紙。
對進行AMS定年的骨頭樣品，污染物的影響視以下因子而定：污染物類型、污染程度，以及骨頭和污染物的相對年齡。
如AMS碳定年前，未移除石灰石，則放射性碳年齡將比樣品的實際年齡大上許多；石灰石屬地質成因，因此，它會比所有的考古樣品老。
進行AMS放射性碳定年時，若含腐植酸和黃腐酸，則會導致不正確的結果。視產出該有機酸的生物體年齡而定，AMS實驗室測出的放射性碳年齡可能比骨頭樣品的實際年齡年輕或年老。
由於植物的根系入侵，骨頭也有機會接觸到近代碳。近代碳會讓AMS碳定年測出年輕的骨頭，比骨頭的實際年齡年輕。
一般而言，無限年齡污染物會讓骨頭樣品測出可觀的年齡，使得此一骨頭樣品比實際年齡大很多。另一方面，近代碳則會讓骨頭樣品比實際年齡小很多。
為了避免這些錯誤結果，針對骨頭樣品，AMS實驗室在進行AMS放射性碳定年前，會先執行預處理。
對欲進行碳定年的骨頭樣品，物理預處理指不使用化學製品所執行的處理程序。舉例說明，AMS實驗室對骨頭的物理預處理為去除植物根系，以及粉碎樣品來減少樣品量。
AMS實驗室人員會肉眼查看並去除明顯可見的污染物。
實驗室人員會使用鑷子或鉗子夾除根系，並用手術刀或牙鑽來刮除骨頭樣品上的污染外層。AMS實驗室也會檢查骨頭的硬度，柔軟的骨頭代表可能缺乏進行AMS碳14定年所需的膠原。
去除肉眼可見的污染物後，AMS實驗室人員會使用研缽和研杵來粉碎骨頭樣品。縮小樣品尺寸可增加樣品表面積，以便執行後續的預處理。
不同的AMS實驗室有不同的化學預處理步驟，但處理骨頭樣品時，它們常會使用一樣的化學品。
粉碎後的骨頭樣品會用稀釋過的冷鹽酸（HCI）重覆沖洗，直至除去羥基磷灰石並獨立出膠原來。如果有外來根系的話，會自膠原上移除。
為確保移除所有的有機酸，實驗室會使用鹼溶液（通常是氫氧化鈉NaOH）沖洗膠原。然而，當膠原樣品的保存狀況不佳，而沖洗程序可能會移除剩下可用來定年的有機物質時，AMS實驗室會略過此一鹼洗步驟。
