Geo-archeologische interpretaties zijn grotendeels gebaseerd op observaties in het veld en/of gedetailleerde beschrijvingen van monsters. Soms kunnen echter de hypothesen die hierop berusten alleen worden bevestigd of verworpen door middel van laboratoriumanalyse. ARCA's geo-archeologisch laboratorium aan de Universiteit van Winchester is dan ook uitgerust met een verscheidenheid aan apparatuur. Om de aanbevelingen op te kunnen volgen die tijdens site-bezoek werden gedaan en/of het resultaat zijn van geo-archeologische grondboringen, biedt ARCA momenteel de volgende vormen van analyse:

De techniek van atomaire absorptiespectrometrie (met gebruikmaking, in het geval van ARCA, van Philips apparatuur) wordt gebruikt om de elementaire samenstelling van een monster te bepalen. Onder sommige sedimentaire en pedologische omstandigheden kan de aanwezigheid van bepaalde elementen duiden op menselijke activiteit in het verleden, tijdens de opbouw van een stratigrafische laag. Zulke geochemische gegevens kunnen ook worden gebruikt om de herkomst van sedimenten te achterhalen.

Door de magnetische gevoeligheid van monsters te meten kan het effect van verbranding en pedogenese (bodemvorming) op een sedimentaire eenheid worden ingeschat, en ook deze vorm van analyse kan worden gebruikt om de herkomst van sedimentaire lagen te achterhalen. Voor een routinescan van handmatig en mechanisch genomen monsters wordt een Bartington MS2C meter gebruikt; gedetailleerdere metingen worden verkregen d.m.v. een Bartington MS2B meter, die op twee frequenties metingen kan verrichten.

De aanwezigheid en hoeveelheid van organisch materiaal kan worden vastgesteld door een monster te verbranden in een moffeloven. Als een monster aan zeer hoge temperatuur wordt blootgesteld gaat eventueel organisch materiaal verloren, wat leidt tot een reductie in massa; het is dit verlies in massa dat gemeten wordt bij deze techniek. De resultaten van zulke metingen worden gecombineerd met die van andere sedimentologische analyses om het ontstaan van het sediment te achterhalen, en de effecten van menselijke activiteit en postdepositionele verstoring.

Korrelgrootteanalyse wordt gebruikt om het ontstaan (en soms de herkomst) van een sediment te achterhalen en om inzicht te verkrijgen in het effect van postdepositionele processen. ARCA maakt gebruik van de traditionele techniek van handmatig droog zeven (voor zand) en van een hydrometer voor silt en klei.

Voor fosfaatanalyse wordt een Palintest Fotometer gebruikt; hiermee kan de totale hoeveelheid fosfaat in een monster gemeten worden. Onder bepaalde pedologische en sedimentologische omstandigheden kunnen relatief hoge fosfaatconcentraties wijzen op menselijke activiteit. In zulke gevallen kan fosfaatanalyse dienst doen als prospectiemiddel (zowel ruimtelijk als stratigrafisch).

Om hun archeologische betekenis te onthullen, dienen laboratoriumgegevens te worden geïnterpreteerd. ARCA zorgt dan ook altijd dat alle informatie die op deze wijze verkregen is vergezeld wordt door een geïllustreerd verklarend rapport.