Η αρχαιομετρία μελετά με φυσικοχημικές μεθόδους τη σύσταση και τις συνθήκες επεξεργασίας των αντικειμένων που διαμορφώνουν τη φύση και τη χρήση ενός υλικού. Για παράδειγμα, ο χαλκός, πολύ μαλακός για την κατασκευή όπλων, αναμεμειγμένος με κασσίτερο αποκτά σκληρότητα μεγαλύτερη κι από τον σίδηρο. Η συμβολή της αρχαιομετρίας είναι απαραίτητη στην απάντηση τριών ερωτημάτων: ηλικία, προέλευση, τρόπος κατασκευής. Για την ηλικία χρησιμοποιούνται ο άνθρακας -14, η θερμοφωταύγεια ή ο αρχαιομαγνητισμός. Για την προέλευση ενδιαφέρει το ορυχείο απ’ όπου εξορύχθηκε το μετάλλευμα. Οι ανεπαρκείς γνώσεις μας για τα ορυχεία της αρχαιότητας, σε συνδυασμό με τεχνικά προβλήματα που θέτει η επαναχύτευση των αντικειμένων, αντιμετωπίστηκαν με τα ισότοπα του μολύβδου που ανιχνεύονται στα περισσότερα κράματα. Ως προς την τεχνολογία κατασκευής, διακρίνονται δύο στάδια. Στο πρώτο ερευνώνται τα υπολείμματα της εκκαμίνευσης, δηλαδή οι σκουριές. Στο δεύτερο, στην περίπτωση του χαλκού για παράδειγμα, η εκκαμίνευσή του, που αποτελείται από πολλά στάδια, είχε ως αποτέλεσμα να κατακάθεται στο βάθος του καμινιού το σχετικά καθαρό μέταλλο με τη μορφή ημισφαιρίου. Οι χελώνες ή ο πέλεκυς ήταν το σχήμα με το οποίο συνήθως γίνονταν οι εμπορικές συναλλαγές του καθαρού μετάλλου.