Es un campo de investigación enfocado en la aplicación de métodos y técnicas derivadas de las Ciencias de la Tierra a la investigación arqueológica. Estas técnicas van desde las geofísicas, como la prospección geomagnética y las que posibilitan la caracterización física y química de diversos materiales naturales y antrópicos.
Se llevan a cabo investigaciones y cursos que contribuyen en la formación de los alumnos de la ENAH bajo un enfoque geoarqueológico, lo que permite ampliar la información sobre los procesos de formación del registro arqueológico, el estudio de los suelos y los sedimentos como la matriz de los artefactos. En el laboratorio se desarrollan investigaciones sobre Geoarqueología, Paleoambiente, Paleontología y Prehistoria.
Tiene en resguardo aproximadamente 300 muestras geológicas (rocas) y edafosedimentarias de diversos proyectos.
Cuenta con un radar de penetración terrestre GPR 400, con el cual se capacita a los alumnos en el uso de herramientas de prospección geofísica.
Asimismo, cerca de 50 estudiantes realizan prácticas, servicios social e investigaciones de tesis al semestre.