The use of isotopes in hydrogeological studies is an important tool in the design of conceptual models for aquifers, as well as in the determination of parameters related to the recharge and to groundwater flow. The radioactive carbon isotope 14C, also known as radiocarbon, has a half-life of 5,730 years. The dating of groundwater using the radiocarbon method is carried out by estimating the time of radiocarbon decay during the flow of water in the aquifer. As the amount of carbon dissolved in water is not conservative, other sources can add carbon to the system through chemical reactions, such as the dissolution of carbonates present in the aquifer matrix. Thus, when estimating the ages of groundwater samples, correction models are often used. Despite the associated difficulties, radiocarbon dating is a powerful tool in the study of aquifers. The relatively low cost of the analyses, combined with a half-life that covers an important age range in the interpretation of hydrogeological processes, and the almost omnipresence of dissolved carbon in groundwater, makes it very convenient and used in the investigation of groundwater with residence times ranging from 500 to 40,000 years. This paper provides a summary of the theoretical basis behind this technique and its applications to hydrogeological studies, especially in Brazil, where 14C dating has been applied in the determination of residence times since the 1970’s, starting in Northeastern Brazil. Subsequently, in the 1980’s, studies were extended to aquifers located in Southeastern and Southern Brazil. Only recently have radiocarbon studies been performed in aquifers of the Amazon region. Some examples of this use are presented in this paper, as study cases of the usefulness of this important tracer.O uso de isótopos em estudos hidrogeológicos constitui uma importante ferramenta na construção de modelos conceituais de funcionamento, bem como na determinação de parâmetros relacionados à recarga e ao fluxo das águas subterrâneas. O isótopo radiativo do carbono (14C), também conhecido como radiocarbono, tem uma meia-vida de 5.730 anos na natureza. A datação de águas subterrâneas por radiocarbono é feita a partir da estimativa de tempo de decaimento dos isótopos de carbono durante o fluxo da água no aquífero. Como a quantidade de carbono dissolvido na água não é conservativa, outras fontes podem adicionar carbono ao sistema a partir de reações químicas, como por exemplo a dissolução de carbonatos presentes na matriz do aquífero. Dessa forma, na estimativa de idades de amostras de água subterrânea frequentemente faz-se uso de modelos de correção. Apesar das dificuldades associadas, a datação por radiocarbono é uma poderosa ferramenta no estudo de aquíferos. O relativo baixo custo das análises, aliado a uma meia-vida que cobre uma importante faixa de idades na interpretação dos processos hidrogeológicos, e a quase onipresença de carbono dissolvido nas águas subterrâneas, torna-o muito conveniente e utilizado na investigação de águas subterrâneas com tempos de residência entre 500 e 40.000 anos. Assim, este artigo traz um resumo sobre a fundamentação teórica por trás dessa técnica e suas aplicações em estudos hidrogeológicos, especialmente no Brasil, em que a aplicação do 14C na determinação de tempos de residência vem ocorrendo desde a década de 1970, tendo o uso se iniciado na região Nordeste do país. Posteriormente, na década de 1980, os estudos foram estendidos aos aquíferos das regiões Sudeste e Sul. Apenas recentemente foram realizados estudos de radiocarbono nos aquíferos da região Amazônica. Alguns exemplos desse emprego são apresentados no artigo, como ilustração da utilidade desse importante marcador.