Eksperimentel arkæologi (også kaldet eksperiment arkæologi eller eksperimenterende arkæologi) bruger et antal forskellige metoder, teknikker, analyser og fremgangsmåder for at kunne opstille og afprøve hypoteser, der bygger på arkælogisk kildemateriale som f.eks. gamle bygningsværker eller andre artefakter. Det bør ikke forveksles med primitiv teknologi, som ikke er optaget af nogen form for arkælogisk eller historisk bevislighed. Living history og reenactment, der almindeligvis udføres som en hobby, er lægfolks version af denne akademiske disciplin. Én af de vigtigste former for eksperimentel arkæologi er fremstilling af kopier af historiske bygninger, hvor man udelukkende har brugt historisk korrekte teknikker. Det kendes sommetider som rekonstruktionsarkæologi eller rekonstruktionel arkæologi; men det ligger i rekonstruktion, at man skaber nøjagtige efterligninger af fortidens genstande, mens der i virkeligheden er tale om at konstruere én persons forestilling om fortiden; det mest korrekte, arkæologiske betegnelse er ”en arbejdende konstruktion af fortiden” . I de senere år har eksperimentel arkæologi været vist på adskillige fjernsynsproduktioner, f.eks. BBCs Building the Impossible og PBS's Secrets of Lost Empires. De mest bemærkelsesværdige har været forsøgene på at skabe flere af Leonardo da Vincis konstruktioner på grundlag af hans skitsebøger, som f.eks. en kampvogn fra det 16. århundrede.  Variationer Andre typer af eksperimentel arkæologi kan omfatte det at begrave moderne kopier af fortidens redskaber, smykker osv. i forskellige tidsrum for at kunne analysere nedgravningens påvirkning af dem. Nogle arkæologer har bygget moderne diger og grave og målt virkningerne af nedskridning, erosion og sammenstyrtning for bedre at kunne forstå, hvordan fortidige monumenter må have set ud fra begyndelsen. Moderne flintesmedes arbejde er også en slags eksperimentel arkæologi, for man har lært meget om de mange typer flinteredskaber gennem den håndgribelige tilgang, det er at fremstille dem i praksis. Eksperimentalarkæologer har udstyret moderne, faglærte slagtere, bueskytter og skovhuggere med kopier af flintredskaber for at vurdere, hvor effektive de kan have været i forhold til bestemte arbejdsopgaver. Slidmærker på moderne flintereskaber bliver sammenlignet med de tilsvarende mærker på arkæologiske fund, sådan at det bliver muligt at afprøve sandsynligheden af hypoteser om deres anvendelse. Kileformede ”håndøkser” har vist sig at være særligt effektive til at skære kød fra knoglerne og til at opskære det.