在海洋里无机放射性碳含量随时间间的变化可用下式表示：

∂C*/∂t=－λC*＋（e－S）－（p－b）          (2.18)

    式中，C*为在海洋里以CO₂（或H₂CO₃），HCO^-₃，CO^2-₃等无机物形态存在的放射性碳的总量，单位以克／米²表示。λ为¹⁴C放射性蜕变常数，S为一年间¹⁴C从海中逃逸到大气中的量，e为一年间从大气进入海洋里的¹⁴C的量，p为在年间纳入有机体中¹⁴C的量，b为一年间从有机物变回无机物的量，以上各量均以克／米²·年单位表示。

    考虑整个海洋的情况，初级生产量平均为80克碳／米²·年。有机物生成量和有机物分解量b的速度对海洋整体来说是相等的。因为¹⁴C与全部碳元素的原子比是1．24×10^-12，所以p和b大致各为1×10^-10克／米²·年，以总碳酸量作为2．3毫克原子／升计算，则海洋中全部碳元素为110．000克／米²。其中¹⁴C为1．16×10^-7克／米²（3×10^-14克／升）。在此设海洋的平均深度为4000米，则海中放射性碳的比放射能比起大气中的比放射能低15％。因为¹⁴C的λ是1．26×10^-4／年，所以一年间放射蜕变量（λC*）是1．46×10^-11克／米²·年。
    大气中CO₂的量是4．7×10³克／米²，其中C的量是1．28×10³克／米²。大气中CO₂的平均停留时间假定为7年，那么一年间就有180克／米²CO₂进入海洋，并有等量的CO₂从海中逸出。在180克空气中的碳之中含有¹⁴C量为2．2×10^-10克。如上所述，有机物生成和分解的速度相等时，p－b＝0，所以在稳定状态下（e－S）和λC*就相等了。即¹⁴C向大气的逃逸量是2．05×10^-10克／米²·年。当p－b＝0，e－S＝λC*这两个条件得到满足时，由放射性碳测定的年龄就给出了海水的正确年龄岭。但是，如前所所述，因为p和b，或e和S的值比λC*大一个数量级，所以，由于时间和地点的关系，p和b或e和S之间可能不平衡。
    不言而喻，这种不平衡应归因于全部无机碳出入的不平衡。
    例如，在有机物生成的速度比分解速度大，且向大气逃逸的CO₂量超过从大气的进入量时，海水中无机态碳就减少。可是，实际上因为海水中游离碳酸的分压高，pH就低，所以这时碳酸钙就溶解并使碳酸增加。换句话说，由于非放射性碳溶解，与¹²C相对比之下，¹⁴C的放射能就要降低。
    其例见于南极海，在南极海，当有机生产活跃时，初级生产竟达400克碳／米²·年之多。但是，因水温低，故有机物分解缓慢。此外，海水中游离碳酸的分压，有时竟会上升到500pm（鸟居，吉田，平山，1959；三宅，松尾，1960；三宅，杉村，1969）。在这种状态下，CO₂向大气的逃逸量超过进入量。表层水中pH值低，因而游离碳酸多，之所以如此，是由于水上下急剧混合的缘故。此外，pH值下降还引起碳酸钙的溶解。如鸟居等的观测，这两方面的原因使南极海表面水的总碳酸增加。
    这样，在符合p－b＞0或e－s＜λC*的条件下，¹⁴C与¹²C相比，似乎放射性下降，而表面海水的表观年龄增大。
    虽然无机碳和有机物之间以及在大气与海洋之间交换的过程中都存在同位素分离的现象，但本文不予考虑。