Arheoloģija kā nozare sākās renesanses un turpinājās apgaismības laikmetā 14.–18. gs. Modernās arheoloģijas sākums attiecas uz 19. gs. vidu un otro pusi. 20. gs. arheoloģisko materiālu analīzē plaši sāka izmantot dabas un tehnisko zinātņu iespējas. Pēc izmantotajām metodēm izšķir tradicionālo, zemūdens, aero, etno un eksperimentālo arheoloģiju, bet pēc pētnieciskajiem mērķiem un rakstura – sociālo, ainavu jeb vides, kognitīvo, dzimtes, teorētisko arheoloģiju.

Arheoloģijas metodes praktiski izmanto, lai atklātu, atgūtu un analizētu pagātnes cilvēku dzīves materiālās atliekas. Galvenā pētnieciskā metode joprojām ir arheoloģiskie izrakumi. Savukārt arheoloģijas teoriju mūsdienās raksturo perspektīvu daudzveidība bez vienas dominējošas paradigmas, kur izpaužas daudz elementu no plaša spektra ietekmēm, dažādiem teorētiskajiem virzieniem.       

Arheoloģija tiek uzskatīta gan par antropoloģijas (galvenokārt Ziemeļamerikā), gan par vēstures (pārsvarā Eiropā) nozari. Atkarībā no pētāmā laikmeta izšķir aizvēsturisko, vēsturisko, klasisko un industriālo arheoloģiju. Pēc izmantotajām metodēm izšķir tradicionālo, zemūdens, aero, etno un eksperimentālo arheoloģiju, bet pēc pētnieciskajiem mērķiem un rakstura izšķir sociālo, ainavu jeb vides, kognitīvo, dzimtes, teorētisko arheoloģiju. 20. gs. pēdējās desmitgadēs izveidojās bioarheoloģija kā nozare, kas pēta cilvēka skeletālo palieku bioloģiskos parametrus un to saistību ar sociālo vidi. 21. gs. šīs nozares ietvaros tālāk attīstās seno cilvēku (arī dzīvnieku) kaulu dezoksiribonukleīnskābes (DNS) analīžu izmantošana, lai skaidrotu ģenētisko sakaru virzienus telpā un laikā. Mūsdienu arheoloģija lielā mērā uzskatāma par starpdisciplināru zinātni.

Kopš 19. gs. vidus arheoloģijā mainījušās vairākas paradigmas – evolucionārā, kultūrvēsturiskā, kopš 20. gs. 60. gadiem – procesuālā un tai sekojošā postprocesuālā (postmodernā) paradigma. Pēc tūkstošgades mijas arheoloģijas teoriju raksturo perspektīvu daudzveidība bez vienas dominējošas paradigmas.

Evolucionārajā arheoloģijā pieņemts, ka arheoloģiskajos datos novērotās kultūras izmaiņas vislabāk var izskaidrot ar dabiskās atlases un citu Čārlza Darvina (Charles Robert Darwin) evolūcijas teorijā aprakstīto bioloģisko procesu tiešu ietekmi uz procesiem sabiedrībā, tai skaitā uz artefaktu pārmaiņām. Evolucionārajā arheoloģijā pieņem, ka kultūras un uzvedības izmaiņas rodas no fenotipiskas pielāgošanās dažādām sociālajām un ekoloģiskajām vidēm.

Kultūrvēsturiskā arheoloģija bija valdošais arheoloģijas virziens Eiropā un Ziemeļamerikā laikā no 19. gs. beigām, kad norietu piedzīvoja evolucionārā arheoloģija, līdz 20. gs. 60. gadiem, kad priekšplānā izvirzījās procesuālā arheoloģija. Šis virziens uzskatīja, ka līdzīgi moderno laiku tautām arī senatnē dzīvojušās viena no otras atšķīrās ar savu kultūru, kas līdz jaunāko laiku pētniekiem nonāca arheoloģisko palieku veidā. Jaunu zināšanu radīšanā kultūrvēsturiskajai arheoloģijai bija raksturīga empīriski induktīvā pieeja pretstatā vēlākās procesuālās arheoloģijas deduktīvajai arheoloģijai. Kultūrvēsturiskā arheoloģija bija vairāk aprakstoša nekā skaidrojoša. Svarīgākais kultūrvēsturiskās arheoloģijas pamatjēdziens ir arheoloģiskā kultūra, kas atspoguļo konkrētu pagātnē eksistējušu etnisku vienību (tautu). Arheoloģiskās kultūras identifikācijai tika izmantota kartogrāfiskā metode, iezīmējot kartēs dažādu artefaktu un kapu tipu izplatības areālus, kuru sakritība noteiktā teritorijā un laika posmā līdz ar to norāda arheoloģiskās kultūras pastāvēšanu. Atsevišķu arheoloģiskās kultūras elementu parādīšanās citās teritorijās tika skaidrota kā difūzijas vai migrācijas rezultāts. Lai noskaidrotu vienas vai otras tautas un tās kultūras izcelsmi aizvēsturē, starp vienas teritorijas dažādu periodu arheoloģiskām kultūrām tika meklētas ģenētiskās saiknes, uzskatot, ka kultūras kontinuitāte norāda arī uz etnisko kontinuitāti. Izmantojot retrospektīvo metodi, no rakstītajos avotos apliecināta etnosa (arheoloģiskās) kultūras mēģināja izsekot tās elementu (materiālās kultūras artefaktu tipi, celtniecības īpatnības, apbedīšanas tradīcijas u. c.) ģenētiskās saites ar līdzīgiem elementiem iepriekšējā laika arheoloģiskajā kultūrā šajā pašā teritorijā, tā virzoties arvien senākā pagātnē. Ja šādas ģenētiskas saiknes izdevās konstatēt, tad tika secināts, ka rakstītajos avotos apliecinātais etnoss noteiktajā teritorijā sācis veidoties tajā laika posmā, līdz kuram retrospektīvi iespējams izsekot ģenētiskās saiknes. Ja šādas saiknes neizdevās konstatēt, tad uzskatīja, ka ir notikusi etnisko grupu nomaiņa. Līdz 20. gs. 60. gadiem un nereti arī ilgāk kultūrvēsturiskās arheoloģijas ietvaros strādāja vairums Eiropas valstu, tai skaitā arī bijušās Padomju Sociālistisko Republiku Savienības (PSRS) un padomju okupētās Latvijas arheologi.

Kultūrvēsturiskās arheoloģijas ieguldījums nozares attīstībā: šī virziena ietvaros izaugušās metodes – tipoloģiskā, kartogrāfiskā, retrospektīvā un dažas citas – joprojām tiek izmantotas arheoloģiskajā pētniecībā. Kultūrvēsturiskās arheoloģijas vājās vietas: 1) arheoloģiskā kultūra viennozīmīgi tiek identificēta ar senatnē dzīvojušu etnisku grupu, nepieļaujot citādu arheoloģiskās kultūras satura interpretāciju; 2) lai arī retrospektīvā metode dod iespēju izsekot materiālās kultūras un bēru tradīciju kontinuitāti laikā un telpā, tā vēl neliecina par etnisku kontinuitāti; 3) kultūras izmaiņas tiek skaidrotas ar ārējo faktoru (difūzija, migrācija) palīdzību.

20. gs. otrajā pusē kultūrvēsturiskā arheoloģija zaudēja savu vadošo nozīmi, taču, ievērojot dziļās vēsturiskās tradīcijas, turpina pastāvēt vācvalodīgajās zemēs, kā arī Polijā, Baltijas valstīs, Ukrainā un Krievijā. Kaut arī kultūrvēsturiskajā arheoloģijā procesuālās un postprocesuālās arheoloģijas ietekmē pastiprinājās orientācija uz sociālajām zinātnēm, uz subjektīvismu un teorētisku plurālismu, tā joprojām saglabā vēsturiskumu, artefaktuālismu un interesi gan par Eiropas, gan nacionālo aizvēstures diskursu.

Procesuālā arheoloģija kā virziens radās Ziemeļamerikā un Anglijā 20. gs. 60. gados kā kritika un pretstats tradicionālajai kultūrvēsturiskajai arheoloģijai (tad radās arī otrs procesuālās arheoloģijas apzīmējums “jaunā arheoloģija”). Par tā aizsācēju uzskata amerikāņu arheologu Lūisu Binfordu (Lewis Binford). Anglijā kā vieni no pirmajiem šī virziena pārstāvjiem bija Kolins Renfrū (Colin Renfrew) un Deivids Klārks (David Clarke).

Atšķirībā no kultūrvēsturiskajai arheoloģijai raksturīgās empīriski induktīvās pieejas pēc principa “no atsevišķā uz vispārējo”, procesuālajai arheoloģijai bija raksturīga hipotēzes deduktīvā pieeja pēc principa “no vispārējā uz atsevišķo”. Tas nozīmēja, ka vispirms tika izstrādāts sociālajā antropoloģijā balstīts sabiedrības attīstības teorētiskais modelis, kura piemērotību aizvēstures sabiedrībām pārbauda ar arheoloģiskajiem faktiem. Ja kultūrvēsturiskā arheoloģija bija pagātni aprakstoša, tad jaunā arheoloģija bija pagātni skaidrojoša.

Procesuālā arheoloģija centās atdalīt un pētīt atsevišķi dažādus izmaiņu procesus (no tā arī virziena nosaukums), kuri darbojās sabiedrībā un starp sabiedrībām, sociālo attiecību sfērā, iztikas līdzekļu sagādes stratēģijā un ekonomikā vispār, lielu nozīmi piešķirot apkārtējās vides faktoram. Ar laiku pētnieku uzmanības lokā nonāca arī ideoloģijas un ticējumu ietekme uz šiem procesiem.

Uzlūkojot ikvienu funkcionējošu sabiedrību par vienotu sistēmu, procesuālā arheoloģija šajā sistēmā izdalīja ekonomisko, reliģisko, sociālo, materiālās kultūras un psiholoģisko apakšsistēmu, kuras funkcionē savstarpējā dinamiskā līdzsvarā mijiedarbībā ar apkārtējo vidi. Lai pagātnes skaidrojums būtu objektīvs, pētniecībā tika izmantota dabas zinātnēm raksturīgā pozitīvisma pieeja: 1) eksperiments/novērojums; 2) jautājumu formulēšana; 3) hipotēzes izvirzīšana, kas sniegtu atbildes uz izvirzītajiem jautājumiem; 4) hipotēzes pareizības pārbaude, konfrontējot to ar novērojumos vai eksperimentā iegūtajiem datiem.

Uzskatot, ka arheoloģiskās paliekas, attiecīgi analizētas, spēj sniegt objektīvu informāciju par sabiedrību kā sistēmu kopumā, arheoloģisko datu analīzē sāka plaši pielietot kibernētikai raksturīgo sistēmisko pieeju, matemātiski statistiskās metodes, ķīmiski fizikālās analīzes u. c. eksaktajām zinātnēm raksturīgos pētniecības paņēmienus. Jaunās arheoloģijas pārstāvji uzskatīja, ka šāda pieeja ļauj atklāt objektīvas likumsakarības kultūras attīstībā un izmaiņās. Jaunā arheoloģija veicināja arī etnoarheoloģiskos pētījumus. Pētot tradicionālā dzīvesveida tautu dzīvās kultūras, tika skaidrotas sakarības starp cilvēku darbību un materiālo kultūru, lai pēc tam tās izmantotu aizvēstures sabiedrību pētījumos. Procesuālisti noraidīja tradicionālajā arheoloģijā nostiprināto uzskatu, ka arheoloģiskā kultūra atspoguļo pagātnē reāli eksistējušu etnosociālu vienību, tāpat noraidīja difūziju un migrāciju kā galvenos kultūras izmaiņu izraisītājus. Tomēr arheoloģiskās kultūras jēdziens tika saglabāts kā instruments arheoloģisko faktu klasifikācijai pirms to izskaidrošanas.

Postprocesuālā arheoloģija radās 20. gs. 70.–80. gados Anglijā un Amerikas Savienotajās Valstīs (ASV) kā procesuālās arheoloģijas kritika un alternatīva. Sākotnēji uzstājoties pret procesuālo arheoloģiju tās funkcionāli procesuālajā stadijā, šo virzienu var dēvēt arī par antiprocesuālo; 20. gs. 90. gados procesuālajai arheoloģijai mainoties un sasniedzot kognitīvi procesuālo stadiju, abi virzieni tuvinājās. Postprocesuālās arheoloģijas pārstāvji Marks Leons (Mark Leone) ASV, Īans Hoders (Ian Hodder), Maikls Šenkss (Michael Shanks), Kristofers Tilijs (Christopher Tilley) Lielbritānijā pat ierosināja šo virzienu dēvēt par interpretatīvo arheoloģiju. Tā kā šī virziena ietvaros pastāv vairāki atšķirīgi novirzieni, apzīmējumu var lietot arī daudzskaitlī – “postprocesuālās (interpretatīvās) arheoloģijas”.

Postprocesuālisti neatzina procesuālās arheoloģijas pozitīvistisko pieeju arheoloģisko datu analīzē un arheoloģijas objektivitāti, apšaubīja iespēju atklāt kultūras izmaiņu likumsakarības. Viņi uzskatīja, ka pētnieku deklarētās patiesības, kas tiek atklātas arheoloģiskajos materiālos un izmantotas pagātnes sociālo struktūru rekonstrukcijās, nevar būt objektīvas, jo objektīvs nevar būt pats pētnieks, jo viņš kā kapitālistiskās sabiedrības pārstāvis atrodas šīs sabiedrības uzskatu un vērtību sistēmas ietekmē. Šī apelēšana pie pētnieka sociālajām saknēm nāk no marksisma ietekmētās Frankfurtes skolas ietvaros izaugušās “kritiskās teorijas”. Atšķirībā no procesuālajai arheoloģijai raksturīgajām neoevolucionisma tendencēm kultūras izmaiņu pētījumos postprocesuālajai arheoloģijai bija raksturīga antievolucionistiska pieeja. Tās pārstāvji uzskatīja, ka katra kultūra ir unikāla un aplūkojama pati par sevi. Postprocesuālisti noliedza etnogrāfisko analoģiju tiešu izmantošanu seno sabiedrību sociālās struktūras rekonstrukcijai, kā arī to, ka arheoloģiskie atradumi, piemēram, apbedījumi, vienmēr atspoguļo sociālo organizāciju. Tomēr materiālās kultūras elementu interpretācija nevar notikt izolēti no plašāka kultūras konteksta. Šajā nozīmē materiālo kultūru var lasīt kā tekstu. Tā kā ikviena interpretācija ir subjektīva, tad vienlaikus kā līdztiesīgas var pastāvēt vairākas interpretācijas. Šajā t. s. kontekstuālajā arheoloģijā liela nozīme tiek pievērsta materiālās kultūras simboliskajai jēgai un mentālajām struktūrām kā svarīgiem faktoriem, kas nosaka cilvēka rīcību un veido kultūru. M. Šenks un K. Tillijs lielu uzmanību pievērsa aktīvā indivīda faktoram, uzstājoties pret procesuālistu uzskatu, ka indivīds nespēj mainīt savus sociopolitiskās esamības apstākļus, jo tos nosaka sociālās sistēmas un vides adaptācijas faktori.

Postprocesuālisma teorētisko uzstādījumu saknes mēdz saskatīt neomarksismā, Kloda Levī-Strosa (Claude Lévi-Strauss) strukturālismā, hermeneitiskās filozofijas tradīcijās, Frankfurtes skolas filozofu attīstītajā “kritiskajā teorijā”, poststrukturālismā, Entonija Gidensa (Anthony Giddens) strukturācijas teorijā, feministiskajā pieejā arheoloģijai. Postprocesuālajai arheoloģijai līdz ar to raksturīgs relatīvisms un subjektīvisms. No tā izriet arī negatīvā attieksme pret vispārinātas un sistematizētas aizvēstures kā “lielā stāstījuma” (grand narrative) pamatotību. Tā noliedz kultūras evolūciju, pozitīvisko zinātnes metodoloģiju, ekoloģisko determinismu, uzskatu, ka kultūra pirmkārt ir adaptīva sistēma. Tāpat tiek uzskatīts, ka materiālā kultūra ir aktīvs elements, kas var gan izkropļot, gan mainīt, gan arī vienkārši atspoguļot sociālo sistēmu.

Pašreizējais attīstības stāvoklis: pēc tūkstošgades mijas arheoloģijas teoriju raksturo perspektīvu daudzveidība bez vienas dominējošas paradigmas. Arheoloģijas teorijā mūsdienās izpaužas daudz elementu no plaša spektra ietekmju, tostarp sistēmu teorijas, neoevolucionārās domāšanas, fenomenoloģijas, postmodernisma, rīcībspējas teorijas, kognitīvās zinātnes, strukturālā funkcionālisma, marksisma, feminisma arheoloģijas, kvīru teorijas, postkoloniālajām domām, materialitātes un posthumānisma.

Arheoloģiskās pētniecības metodes ir sistemātiskas zinātniskas metodes, ko izmanto, lai atklātu, atgūtu un analizētu pagātnes cilvēku dzīves materiālās atliekas. Galvenā pētnieciskā metode joprojām ir arheoloģiskie izrakumi. Tomēr tā ir destruktīva metode, jo iznīcina pētāmo objektu. Tāpēc arvien lielāku nozīmi iegūst nedestruktīvās pētnieciskās metodes – apvidus aerolāzerskenēšana, arheoloģiskās vietas izpēte ar ģeoradaru, ģeofizikālie pētījumi, metāldetektori metāla artefaktu lokalizācijai, dažādu paraugu ņemšana u. c. Šo zinātņu metožu pielietojums 20. gs. otrajā pusē radīja īpašu arheoloģijas nozari – arheometriju.

Arheoloģija kā nozare, kas cita starpā nodarbojas arī ar no zemes izraktu senu artefaktu vākšanu, sākās renesanses un turpinājās apgaismības laikmetā 14.–18. gs. 18. gs. sākās arī ievērojamu vietu arheoloģiskie izrakumi, piemēram Herkulānā (1711) un Pompejos (1748). Līdz 19. gs. sākumam šie izrakumi notika bez jebkāda plāna, rakt varēja katrs, kurš gribēja un kā gribēja, jo rakšanas mērķis bija vērtīgu mākslas priekšmetu ieguve tirgum. Līdz pat 19. gs. vidum arheoloģijai bija antikvārs raksturs, kad visa uzmanība tika pievērsta tikai artefaktam, bet ne kontekstam, kādos tas ticis atrasts. Modernās arheoloģijas sākums attiecas uz 19. gs. vidu un otro pusi, kad lielāku uzmanību sāka pievērst tieši artefakta atrašanas apstākļiem.

20. gs. arheoloģisko materiālu analīzē plaši sāka izmantot dabas un tehnisko zinātņu iespējas. Īpaša nozīme bija precizētas datēšanas metožu attīstībai, no kurām izplatītākā ir radioaktīvā oglekļa (¹⁴C) metode. Ne mazāk svarīga bija dažādu paraugu vākšana pētāmajā teritorijā, lai, tos analizējot, iegūtu papildu informāciju par pētāmo objektu. 20. gs. pēdējās desmitgadēs izveidojās bioarheoloģija kā nozare, kas pēta cilvēka skeletālo palieku bioloģiskos parametrus un to sakarus ar sociālo vidi. 21. gs. šīs nozares ietvaros tālāk attīstās seno cilvēku (arī dzīvnieku kaulu) DNS analīžu izmantošana, lai skaidrotu viņu ģenētisko sakaru virzienus telpā un laikā.

Galvenie arheoloģijas centri, piemēram, Londonas Universitātes koledžas (University College London, UCL) Arheoloģijas institūts (Institute of Archaeology), Stenforda Arheoloģijas centrs (Stanford Archaelogy Center) un Kalifornijas Universitātes Losandželosā (University of California, Los Angeles, UCLA) Kotsena Arheoloģijas institūts (Cotsen Institute of Archaeology), ir vadošās institūcijas, kas veicina pētniecību, izglītību un mantojuma saglabāšanu visā pasaulē. Šie centri koncentrējas uz starpdisciplināriem pētījumiem, apvienojot lauka pētījumus, zinātnisko analīzi un kultūras resursu pārvaldību.

Starp nozīmīgākajiem un visvairāk citētajiem akadēmiskajiem žurnāliem arheoloģijā ir Antiquity (kopš 1927. gada; izdod Kembridžas Universitāte, Cambridge University Press), American Antiquity (kopš 1935. gada; izdod Kembridžas Universitāte sadarbībā ar Amerikas arheologu biedrību, Society for American Archaeology) un American Journal of Archaeology (AJA; kopš 1885. gada; izdod Čikāgas Universitāte, University of Chicago Press, sadarbībā ar Amerikas arheoloģijas institūtu, Archaeological Institute of America). Šie žurnāli, kā arī World Archaeology (kopš 1969. gada; izdod Taylor & Francis un Journal of Archaeological Science (kopš 1974. gada; izdod Elsevier) ir augstākā līmeņa recenzēti pētījumi, kas aptver teorētiskus, metodiskus un globālus atklājumus.

Hovards Kārters (Howard Carter) 1922. gadā atklāja gandrīz neskarto Tutanhamona (twt-ˤnḫ-ı͗mn) kapeni Ēģiptes Faraonu ielejā, kas joprojām ir viens no pazīstamākajiem atradumiem vēsturē. Par mūsdienu zinātniskās arheoloģijas tēvu tiek uzskatīts Flinderss Petrī (Sir Flinders Petrie), kurš ieviesa sistemātiskas izrakumu un artefaktu reģistrēšanas metodes, kā arī izstrādāja “sekvenču datēšanas” metodi. Vācu arheologs Heinrihs Šlīmans (Heinrich Schliemann), iedvesmojoties no Homēra (Ὅμηρος, Homēros) episkajiem dzejoļiem, atklāja antīkās Trojas un Mikēnu drupas. Dorotija Garoda (Dorothy Garrod) bija pirmā sieviete profesore Kembridžas Universitātē; viņa identificēja mezolīta laikmetu un atklāja pirmos pierādījumus suņu domesticēšanai. Haiarams Bingems (Hiram Bingham) 1911. gadā pasaulei no jauna atklāja inku “pazudušo pilsētu” Maču Pikču Peru Andos. Oskars Monteliuss (Oscar Montelius) pilnveidoja relatīvās datēšanas metodi, radot pamatu mūsdienu izpratnei par Eiropas aizvēsturi. K. Renfrū bija britu arheologs, paleolingvists, pazīstams ar savu darbu radioaktīvā oglekļa datēšanā, valodu aizvēsturē, arheoģenētikā, neiroarheoloģijā un arheoloģisko vietu izlaupīšanas novēršanā.