Arxeologiya elmi, yəni arxeometriya arxeoloji materialların və abidələrin təhlili üçün elmi texnikanın tətbiqindən ibarətdir. Bu isə özlüyündə arxeologiyanın metodologiyası ilə bağlıdır. Martinon-Torres və Killik “elmi arxeologiya”nı (qneseologiya kimi) “arxeologiya elmi”ndən (arxeoloji materialların analizinə xüsusi texnikaların tətbiqi) ayırırlar.[1] Martinon-Torres və Killik iddia edirlər ki, “arxeologiya elmi” arxeologiyada yüksək səviyyəli nəzəriyyənin inkişafına təkan vermişdir. Bunun əksinə olaraq, Smit arxeologiya elminin hər iki konsepsiyasını rədd edir, çünki onun fikrincə, bu yanaşmalardan heç biri səbəb-nəticə əlaqələrinin axtarışında rol oynamır.[2] Onu da qeyd etmək lazımdır ki, Birləşmiş Krallıqda Təbii və Ətraf Mühitin Tədqiqatları Şurası arxeologiya üçün nəzərdə tutulan maliyyədən ayrı olaraq arxeometriya üçün maliyyə ayırır.[3]
Arxeometriyanı aşağıdakı sahələrə bölmək olar:
Litik (daş) analiz, arxeometallurgiya, paleobotanika, palinologiya və zooarxeologiya da arxeometriyanın alt sahələrini təşkil edir.[4]
Arxeometriya arxeoloji təbəqələr və artefaktlar üçün mütləq tarixlər verə bildiyindən xüsusi dəyərə malikdir. Ən vacib tarixləndirmə üsullarından bəziləri bunlardır:
Arxeometriyanın digər mühüm alt sahəsi artefaktların tədqiqata cəlb olunmasıdır. Arxeometriya ilə məşğul olan alimlər artefaktların tərkibini, eləcə də mənşəyini müəyyən etmək üçün artefaktları təhlil etmək üçün müxtəlif üsullardan istifadə edirlər. Bu üsullara aşağıdakılar daxildir:
Mənşə təhlili müəyyən bir artefakt hazırlamaq üçün istifadə olunan materialların orijinal mənbəyini müəyyən etmək potensialına malikdir. Bu, artefaktın və ya onun hazırlandığı maddənin haradan gətirildiyini və mübadilə sistemlərinin mövcudluğunu göstərə bilər.[5]
Arxeometriya potensial qazıntı sahələrini tapmaqda mühüm vasitədir. Uzaqdan zondlamanın istifadəsi arxeoloqlara başqa üsullarla müqayisədə daha çox arxeoloji əraziləri müəyyən etməyə imkan verir. Aerofotoqrafiyadan istifadə (peyk çəkilişləri və Lidar daxil olmaqla) uzaqdan zondlamanın ən geniş yayılmış üsulu olaraq qalır. Yerüstü geofiziki tədqiqatlar müəyyən edilmiş abidələrdə arxeoloji xüsusiyyətləri müəyyən etməyə və xəritələşdirməyə kömək edir.[6]