Les variations passées du carbone-14 atmosphérique peuvent être reconstruites sur les derniers 50 000 ans par l'étude des différences entre âges carbone-14 et âges calendaires. Liées en premier lieu à la modulation géomagnétique du taux de production du 14C par le rayonnement cosmique et aux variations d'origine climatique du stock de 14C océanique, ces variations ont atteint un facteur 2 au début du paléolithique supérieur. Des variations de même amplitude ont été provoquées par les essais nucléaires militaires des années 50 et 60. La contribution cumulée de l'industrie nucléaire depuis ses débuts jusqu'à nos jours est de l'ordre d'un centième des quantités relâchées dans l'environnement par les retombées des explosions nucléaires atmosphériques. Représentant annuellement 14 % du taux de production naturel de 14C, cette contribution au rapport isotopique 14C/12C est actuellement contrebalancée par l'effet de dilution du 14C par les émissions de CO2 fossile (effet Suess).