成分分析其实是一个宽广的概念，主要是把一些现代科学技术应用在考古学上，进行各种分析和监定的工作。而随着科学技术的发展，在考古器物上的成分分析方面也发展出许多不同的方法；而分析的对象范围也相当的广泛，主要包括了陶器、石器、金属器，甚至是一些玻璃、特殊的矿物材料、艺术品等等，都可以针对不同的物质特性选择适合的成分分析方法。
一般来说，器物的成分分析可以分为破坏性和非破坏性两个大类别，前者是需要破坏考古样本，例如透过切片或者把分析样本溶解在化学溶液中，再进一步用不同的技术去观察矿物组成或，或分析化学元素成分。破坏性的分析除了切片是直接观察样本之外，通常也都可以视为是化学成分分析。相对而言，非破坏性的分析方法通常是透过各种可直接针对器物进行分析的科学检测仪器，比如X光绕射仪、中子活性分析仪以及各种光谱分析仪等等，利用不同的物质会在光谱上有不同反应的特性，区别器物中有哪些化学成分或元素。
那麽，成分分析的结果能帮考古学家回答哪些问题呢？举例来说，了解陶器胚土中含有的成分，可能可以了解原料来源、或是分析出陶器制作或使用的时候，是否有渗入特殊的添加物、又或者如烧制温度等讯息；如果有遗址出土了玉器、玛瑙饰品之类的器物，透过成分分析了解矿物组成，可能可以追溯到这些器物来自某个特定的矿源；又例如古代不同区域制作的玻璃器物所，有些有含大量的铅有些则否，如果有其他不生产玻璃器物的地区出土了玻璃制品，就可以进行成分分析，依据成分特性的资料，可以让考古学家进一步探讨过去人的交换或互动关系等文化行为。
其实不见得每个考古学家都能够亲自操作与进行器物的成分分析，通常需要借助其他领域科学家的帮助，才能完成成分分析的工作，而考古学家最重要的工作，其实是要对成分分析所得到的科学数据，做合乎逻辑的推论，并且转换成文化行为要素的诠释，让考古资料背後的意义可以完整的表达，如此成分分析的结果也才能发挥最大的效益。