La stratigraphie est l'étude de la succession des différentes couches géologiques ou archéologiques qui composent un site. Ces couches, appelées Unité Stratigraphique (US), sont le résultat de l'accumulation de sédiments, de vestiges matériels humains, de restes fauniques ou végétaux, et de manière plus générale des traces des évènements passés sur un site donné.
L'étude de ces Unités Stratigraphiques permet ainsi la caractérisation et parfois la datation de cette succession d'événements causés ou non par l'activité humaine. L'ordre et la disposition des couches,qui forment une Séquence stratigraphique, permettent d'établir une chronologie relative des événements, c'est-à-dire de les dater les uns par rapport aux autres. La confrontation de cette chronologie relative aux divers éléments datant contenus dans certaines couches, comme la céramique, les monnaies ou d'autres éléments dont l'analyse offre une datation (appelés fossiles directeurs ou marqueurs chronologiques), permet d'établir les points d'ancrage d'une chronologie absolue.
L'étude stratigraphique, principe fondamental de l'archéologie contemporaine, implique une méthodologie de fouille et un protocole de relevés rigoureux et systématiques. Les couches ou Unités Stratigraphiques sont distinguées les unes des autres par leurs caractéristiques physiques (consistance, couleurs, composition, pendage, etc.) et par le mobilier archéologique qu'elles contiennent. Chaque US est documentée par un enregistrement détaillé par fiche, par des relevés en plan et en coupe et par des photographies. L'ensemble de cette documentation permet de mener l'étude stratigraphique, même après la fouille des couches détruites, pour accéder aux couches inférieures.
En archéologie sous-marine ou subaquatique, les études stratigraphiques sont moins courantes qu'en archéologie terrestre puisque les épaves sont des ensembles clos témoignant d'un évènement brutal et ponctuel. Toutefois, d'autres sites immergés comme les ports, les aménagements de berges, les dépotoirs, ponts, viviers, habitations sur pilotis etc., témoignent d'une occupation sur des périodes plus ou moins longues et livrent ainsi des séquences stratigraphiques équivalentes à celles que l'on observe à terre.