금속유물의 과학적 분석을 통해 성분, 미세조직 및 경도 등을 조사하여 제작기법 및 산지를 추정할 수 있다.

도·토기의 과학적 분석은 광물조성, 화학성분, 소성온도 및 미세구조를 관찰하여 제작기법을 연구하며 또한 채취지역의 지질학적인 특성에 근거를 두고 있는 미량원소 및 동위원소 분석을 통하여 원료의 산지를 추정할 수 있다.

고대 안료의 성분을 조사함으로써 각 시대별로 사용된 안료의 성분을 비교할 수 있으며, 또한 단면조직 관찰을 통하여 고대 벽화의 제작 방법을 확인할 수 있다.

고고유적지에서 출토된 유기물 시료에 남아 있는 미생물 및 화분 등 고생물과 유기성분의 과학적 분석을 통해 고대인의 식생활과 질병관계 등 당시 생활문화에 대한 과학적 재해석을 목표로 한다. 특히 과거 생명체의 신진대사와 관련된 생활환경을 간접적으로 확인할 수 있는 중요한 유적지로 평가되는 화장실 유적지에서 얻을 수 있는 생물종과 유기성분은 인류의 생활사를 유추하는 귀중한 자료를 제공한다. 이렇게 풍부한 과거 역사의 정보를 포함하고 있는 ‘유기질 토양 분석’으로 한반도 뿐 만 아니라 동북아시아 전반에 걸친 고대사의 또 다른 해석을 얻어낼 수 있을 것으로 기대된다.

인간 또는 동물이 섭취하는 식료의 종류에 따라 뼈에서 생성되는 콜라겐(bone collagen), 탄산염(bone apatite carbonate), 케라틴(hair keratin) 등의 조직에는 각각 그 특유의 안정동위원소 정보가 기록되며, 그 비율은 시간이 경과하여도 변하지 않는 것으로 알려져 있다. 그 중에서도 뼈 콜라겐에서 추출한 탄소와 질소 안정동위원소 정보는 고식생활 연구에 널리 이용되고 있다. 현재까지 δ13C와 δ¹⁵N 분석을 통해 추정할 수 있는 식생활 정보는 C₃, C₄, CAM 식물의 섭취 여부, 동물성 단백질의 섭취 정도, 육상 동물 또는 해산 어패류, 민물 어패류의 섭취 여부, 단백질의 질과 상대적인 섭취량 등이다. 고생물유체에서 생존 시 안정동위원소 정보를 추출할 수 있다면, 당시의 식생활(시대, 지역, 묘제, 계층, 성별, 연령 등)과 영양상태 등을 복원할 수 있다.