Hay muchas maneras de encontrar yacimientos, un ejemplo puede ser a través de encuestas. Las encuestas implican caminar analizando el terreno en busca de artefactos. También puede implicar la excavación, según el Instituto Arqueológico de América, «los arqueólogos buscan activamente en las áreas que probablemente fueron el soporte de las poblaciones humanas, o en los lugares donde los viejos documentos y registros indican que la gente vivió una vez.» Esto ayuda a los arqueólogos en el futuro. En caso de que no haya habido tiempo o dinero durante el hallazgo del yacimiento, los arqueólogos pueden volver a visitarlo para seguir excavando y averiguar su extensión. Los arqueólogos también pueden tomar muestras al azar dentro de una zona determinada del terreno como otra forma de realizar encuestas. Las encuestas son muy útiles, según Jess Beck, «pueden decir dónde vivía la gente en diferentes momentos del pasado». La geofísica es una rama de la prospección cada vez más popular en la arqueología, porque utiliza diferentes tipos de instrumentos para investigar los elementos que se encuentran bajo la superficie del suelo. No es tan fiable, porque aunque pueden ver lo que hay bajo la superficie del suelo, no produce la mejor imagen. Los arqueólogos tienen que seguir excavando la zona para descubrir la verdad. También hay dos tipos más comunes de estudios geofísicos, que son la magnetometría y el radar de penetración en el suelo. La magnetometría es la técnica de medición y cartografía de los patrones de magnetismo en el suelo. Utiliza un instrumento llamado magnetómetro que es necesario para medir y cartografiar los rastros de magnetismo del suelo. El radar de penetración en el suelo es un método que utiliza pulsos de radar para obtener imágenes del subsuelo. Utiliza radiación electromagnética en la banda de microondas del espectro radioeléctrico y detecta las señales reflejadas de las estructuras del subsuelo.
Hay muchas otras herramientas que pueden utilizarse para encontrar artefactos, pero además de encontrarlos, los arqueólogos tienen que hacer mapas. Para ello, toman los datos de las prospecciones o de la investigación de archivos y los introducen en un Sistema de Información Geográfica (SIG), que contendrá tanto información de localización como una combinación de diversas informaciones. Esta herramienta es muy útil para los arqueólogos que quieren explorar en una zona diferente y quieren ver si alguien más ha investigado. Pueden utilizar esta herramienta para ver lo que ya se ha descubierto. Con esta información disponible, los arqueólogos pueden ampliar su investigación y añadir más a lo que ya se ha encontrado.
Tradicionalmente, los yacimientos se distinguen por la presencia de artefactos y rasgos. Los rasgos más comunes son los restos de hogares y casas. Los ecofactos, materiales biológicos (como huesos, escamas e incluso heces) que son el resultado de la actividad humana pero que no han sido modificados deliberadamente, también son comunes en muchos yacimientos arqueológicos. En los casos del Paleolítico y el Mesolítico, una simple dispersión de lascas de sílex también constituirá un yacimiento digno de estudio. Diferentes arqueólogos pueden considerar que una ciudad antigua y su cementerio cercano son dos yacimientos diferentes, o que forman parte de un mismo yacimiento más amplio. Los preceptos de la arqueología del paisaje intentan ver cada unidad discreta de actividad humana en el contexto de un entorno más amplio, lo que distorsiona aún más el concepto de yacimiento como zona delimitada. Además, los geoarqueólogos o arqueólogos ambientales también considerarían que una secuencia de deposición natural geológica u orgánica, en ausencia de actividad humana, constituye un yacimiento digno de estudio.
Los yacimientos arqueológicos suelen formarse a través de procesos relacionados con el hombre, pero pueden estar sujetos a factores naturales posteriores a la deposición. Los restos culturales que han sido enterrados por los sedimentos tienen en muchos entornos más probabilidades de conservarse que los restos culturales expuestos. Las acciones naturales que provocan el depósito de sedimentos incluyen procesos naturales aluviales (relacionados con el agua) o eólicos (relacionados con el viento). En las selvas y otras zonas de crecimiento vegetal exuberante, el sedimento vegetal descompuesto puede dar lugar a capas de tierra depositadas sobre los restos. La coluviación, el enterramiento de un yacimiento por sedimentos movidos por la gravedad (llamado hillwash) también puede ocurrir en yacimientos en pendiente. Las actividades humanas (tanto deliberadas como accidentales) también suelen enterrar los yacimientos. En muchas culturas es habitual que las estructuras nuevas se construyan sobre los restos de las más antiguas. La arqueología urbana se ha desarrollado especialmente para tratar este tipo de yacimientos.
Muchos yacimientos son objeto de excavaciones o investigaciones en curso. Nótese la diferencia entre yacimientos y descubrimientos arqueológicos.