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E la scienza che studia le civiltà e le culture umane del passato e le loro relazioni con l'ambiente circostante, mediante la raccolta, la documentazione e l'analisi delle tracce materiali che hanno lasciato (architetture, manufatti, resti biologici e umani). Venne definita in passato come scienza ausiliaria della storia, atta a fornire documenti materiali per quei periodi non sufficientemente illuminati dalle fonti scritte. In alcuni paesi, e specialmente negli Stati Uniti è stata sempre considerata come una delle quattro branche dell'antropologia, avente come obiettivo l'acquisizione di conoscenza delle culture umane attraverso lo studio delle loro manifestazioni materiali. L'archeologia è tradizionalmente suddivisa in discipline a seconda del periodo o della cultura oggetto di studio, oppure a seconda di particolari tecniche di indagine, o di specifiche problematiche, o ancora sulla base del tipo di materiale esaminato.

Il primo modo per datare un oggetto in senso relativo è il suo inserimento nella sequenza stratigrafica. Tuttavia per gli oggetti rinvenuti in un momento in cui questa tecnica non era ancora stata elaborata, o comunque fuori contesto, si continua ancora ad utilizzare il confronto formale e stilistico con altri oggetti simili. A questo si aggiunge l'insieme delle tecniche scientifiche oggetto dell'archeometria. Per ottenere datazioni assolute possono essere utilizzati il metodo del Carbonio 14 (o radiocarbonio) per i materiali organici (mentre altri metodi di datazione ai radioisotopi, quali quelli del potassio-argo, dell'uranio-torio-piombo e delle tracce di fissione dell'uranio 238, possono servire a datare le rocce e quindi i fossili o i resti di industria litica ad esse associate), la dendrocronologia per il legno, la termoluminescenza e l'archeomagnetismo, per ceramiche, laterizi e terre di fusione. Possono aiutare nella datazione relativa di oggetti rinvenuti in uno stesso sito i metodi del FUN test o della racemizzazione degli amminoacidi, per le ossa, e quello dell'idratazione dell'ossidiana o del rapporto tra cationi per datare la lavorazione dell'ossidiana o della pietra in genere. Presso i ghiacciai un altro metodo è quello tramite il conteggio delle "varve", un particolare tipo di depositi che registra variazioni annuali nei sedimenti glacio-lacustri.