La operación de excavación empieza con la instalación de la obra y la organización de un plan de nivelación del terreno.

Luego, el decapado de la zona concernida consiste en sacar la tierra vegetal hasta alcanzar los primeros niveles arqueológicos. Cada capa arqueológica corresponde a un momento de la historia del sitio. Sus límites son determinados por los arqueólogos, con la ayuda a veces de un geólogo, quienes observan sus colores, sus texturas, así como los vestigios que encierran. Las capas sirven de guía al arqueólogo-excavador.

El desarrollo de la excavación tiene en cuenta la estratigrafía, es decir el orden de la sucesión de las capas que corresponden a un momento de la historia del sitio. Normalmente las capas más antiguas están recubiertas por los estratos que se han depositados en épocas más recientes. Pero los suelos de las distintas épocas no siempre han llegado hasta nosotros, habiéndose salvado de la erosión sólo las fosas más profundas.

A medida que la operación avanza, se realizan cortes y trazados para constituir la memoria del sitio. Para orientarse en el espacio el arqueólogo puede recurrir a los servicios de un topógrafo quien, con  un teodolito, toma medidas precisas que permitirán trazar el plano de los vestigios arqueológicos.
El mobiliario arqueológico, en el momento de su exhumación, recibe las características del lugar de hallazgo (sitio, zona y número de estrato o de estructura) antes de ser llevado a la base arqueológica para ser limpiado. En algunos casos, antes de extraerse, puede ser objeto de una operación de consolidación in situ. En efecto, los datos registrados sobre el mobiliario arqueológico (posición estratigráfica, dibujos y fotografías in situ) son, muy seguido, más importantes que la pieza misma.