El Programa de Arqueología se enfoca principalmente en la reconstrucción del comportamiento tecnológico y de subsistencia de los humanos durante la prehistoria utilizando un enfoque multidisciplinar que integra estudios de tecnología lítica, arqueozoología, tafonomía ósea, formación de yacimientos y arqueología espacial. En términos de comportamiento tecnológico, el programa investiga las industrias líticas y óseas excavadas en yacimientos arqueológicos con el objetivo de reconstruir los procesos tecnológicos y cadenas operativas que conducen a su elaboración. El enfoque utilizado es integral y abarca todo el proceso de elaboración de las industrias, desde la selección de materias primas y la fabricación, hasta el uso y descarte de los artefactos.  En términos de comportamiento de subsistencia, el programa estudia las actividades de subsistencia pasadas y la obtención de alimentos mediante el examen de la deposición natural de los huesos y la identificación de huesos de animales modificados por los homínidos que resultaron deliberadamente del tratamiento de cadáveres de animales. Además, el programa de Arqueología estudia el patrón de distribución espacial de los restos arqueológicos en los yacimientos paleolíticos y sus entornos con el fin con de explorar las capacidades cognitivas de los homínidos en el uso del paisaje.

El equipo científico del Programa de Arqueología dirige importantes estudios arqueológicos y paleoantropológicos en España y fuera de España.