Il existe deux types d'opérations archéologiques : l'archéologie préventive, qui représente 90 % des cas et est effectuée par des professionnels dans le cadre de projets d'aménagement du territoire, et l'archéologie programmée, qui se concentre sur des thèmes de recherche spécifiques et peut s'étaler sur plusieurs années. Par exemple, depuis une dizaine d'années, des recherches sont menées pour retrouver les vestiges du phare d'Alexandrie en Égypte. Avant de débuter les fouilles, une recherche documentaire est réalisée pour préparer le terrain. Ensuite, l'archéologue supervise les fouilles en repérant les anomalies du sol, en triant, répertoriant, analysant et datant les objets découverts, en supervisant l'utilisation d'engins de chantier (comme des pelles mécaniques) et en réalisant le plan du site. Ces fouilles peuvent se dérouler en France ou à l'étranger. Pour mener à bien ces travaux, l'archéologue collabore avec diverses disciplines scientifiques complémentaires, telles que la palynologie (étude des pollens), la carpologie (étude de la végétation ancienne et du climat) et la céramologie (étude des poteries). Enfin, il rédige un rapport de fouille détaillé, illustré de dessins et de photos, en vue de sa publication. Ce rapport synthétise l'ensemble des données collectées sur le terrain et en laboratoire.