En la mayoría de los casos, el diagnóstico consiste en efectuar sondeos a intervalos regulares para que el responsable de la operación pueda comprobar la eventual presencia de vestigios. Las dimensiones de un sondeo varían en función del terreno. Como regla general, se trata de una zanja que va de 1 m 30 cm a 3 m de ancho (correspondiente al ancho de la pala de una excavadora) mientras que el largo es variable. Cuando se hallan vestigios, puede ser útil ampliar un poco los sondeos –que pasan a denominarse "ventanas”– para comprender cómo se presentan los vestigios (por ejemplo los hoyos de poste que forman  un edificio). La profundidad depende del nivel de enterramiento de los restos, que pueden situarse desde 30 cm a más de 4 m bajo el nivel del suelo actual, especialmente en lo que se refiere a las épocas más antiguas. El sondeo se realiza de la siguiente manera: un arqueólogo se pone frente a la pala de la excavadora y guía al conductor, a quien le pide de decapar la tierra vegetal por capas hasta alcanzar el nivel de los vestigios. Se hallan así anomalías en el terreno (cambio de color y de textura) que pueden corresponder a fundaciones de muros, fosas sépticas, fosas funerarias, etc. Se someten a prueba, es decir se excavan parcialmente, algunos de los vestigios, con la finalidad de recoger objetos que permitirán datar las ocupaciones humanas y conocer su estadio de conservación y su naturaleza. El arqueólogo localizará el conjunto de anomalías sobre un plano para circunscribir las ocupaciones humanas. Varias épocas pueden estar representadas.