Penanggalan ionium–torium adalah teknik untuk menentukan umur sedimen laut berdasarkan jumlah torium-232 (232Th) yang hampir stabil dan torium-230 (230Th) yang lebih radioaktif. (Dahulu, 230Th dikenal sebagai ionium, sebelum diketahui bahwa unsur tersebut sebenarnya adalah isotop torium yang sama dengan 232Th.)
Uranium (di alam terutama berupa uranium-238) larut dalam air. Namun, ketika uranium meluruh menjadi torium, torium tidak larut dalam air sehingga mengendap dan menjadi bagian dari sedimen.[1]232Th memiliki waktu paruh sekitar 14,5 miliar tahun, sedangkan 230Th memiliki waktu paruh hanya sekitar 75.200[2] tahun. Oleh karena itu, perbandingan kedua isotop ini dapat digunakan untuk menentukan umur sedimen hingga sekitar 400.000 tahun.[1] Sebaliknya, teknik ini juga dapat digunakan untuk menentukan laju pengendapan sedimen di laut dari waktu ke waktu.[2]
Metode penanggalan ionium–torium mengasumsikan bahwa perbandingan 230Th terhadap 232Th tetap konstan selama lapisan sedimen terbentuk. Selain itu, kedua isotop tersebut diasumsikan mengendap dengan rasio yang tetap, artinya tidak ada proses kimia yang lebih menguntungkan salah satu isotop dibandingkan yang lain. Sedimen juga diasumsikan tidak mengandung partikel batuan hasil erosi (detritus) yang sudah mengandung isotop torium sebelumnya. Terakhir, tidak boleh ada proses yang menyebabkan torium berpindah posisi di dalam sedimen setelah pengendapan. Jika semua asumsi tersebut terpenuhi, teknik penanggalan ini dapat memberikan hasil yang akurat.[1][2]