La Geoarqueología es una disciplina científica cuyo objeto de estudio es el análisis y la interpretación de las relaciones existentes entre el medio natural y las comunidades humanas que se plasman en el registro arqueológico, considerando este como el resultado de la acción conjunta de procesos naturales y culturales en contextos más o menos antropizados. Entre las manifestaciones tangibles más relevantes derivadas de la interacción entre los procesos naturales y la actividad antrópica destacan las formaciones superficiales antrópicas y los paisajes antropizados.
Desarrollada a partir de los últimos cincuenta años, se nutre de conceptos, métodos y técnicas utilizados por numerosas ciencias empíricas, tanto naturales como sociales, en especial de la Geología y la Geografía física, que le permiten definir una metodología propia, adecuada para llevar a cabo la investigación de su objeto de estudio. Su ámbito cronológico de su actuación se extiende desde la aparición del género Homo y los primeros instrumentos, hace 2,2 millones de años hasta los tiempos actuales, incluyendo la totalidad del Cuaternario.
Algunas de las principales líneas de investigación geoarqueológica que se llevan a cabo actualmente se concretan en los siguientes aspectos:
- Reconstrucción e interpretación paleoclimática y paleogeográfica del Pleistoceno y Holoceno a partir de estudios geomorfológicos, estratigráficos, sedimentológicos y micromorfológicos llevados a cabo en registros arqueológicos pleistocenos y holocenos en diferentes sistemas morfogenéticos exógenos (kárstico, fluvial, gravedad-vertiente, lacustre, palustre, litoral, volcánico, etc.) o endógenos (sísmicos, volcánicos).
- Análisis e interpretación de sedimentos fuertemente antropizados en contexto rural, como son, por ejemplo, los depósitos localizados en abrigos rocosos utilizados como corrales ganaderos durante épocas prehistóricas, o los depósitos y formas ligados a explotaciones mineras antiguas.
- Análisis e interpretación de la evolución de los medios fuertemente antropizados y en las aglomeraciones urbanas, ya sean grandes ciudades o poblaciones de menor tamaño, dentro de la denominada Geoarqueología urbana.
- Reconstrucción e interpretación de los procesos de transformación y destrucción del registro arqueológico, en relación con la prospección arqueológica superficial, asociada tanto a proyectos de investigación programados como a actuaciones de preservación del patrimonio arqueológico, histórico y etnográfico relacionadas con proyectos urbanísticos y de ingeniería civil, industrial y agrícola.
También son competencia de la Geoarqueología aspectos tradicionalmente englobados en la Arqueometría, como la datación del registro arqueológico y sus componentes mediante métodos de cuantificación, como son los isotópicos, y el estudio, la identificación de materias primas líticas, minerales y pigmentos y la localización de sus correspondientes fuentes de aprovisionamiento de estos recursos geológicos utilizados por las poblaciones humanas del pasado.