L'expérimentation est un des moyens auquel ont recours les chercheurs pour l'étude du matériel archéologique, face aux nombreuses questions suscitées par son observation. C'est une démarche analytique qui passe par différentes phases d'observation, et un va-et-vient constant entre l'examen du matériel archéologique et celui des données obtenues par l'expérimentation.

     L'expérimentation fut utilisée pour l'étude de l'art paléolithique très tôt après sa découverte, dans le but de l'authentifier : ainsi, L. Legay entre 1875 et 1880 fut le premier à mettre en œuvre une démarche expérimentale afin de mettre en rapport l'outil en silex et les incisions trouvées sur différents objets archéologiques. Toutefois, son développement se fit en lien avec celui des études technologiques menées dans le cadre des objets en matières osseuses. L'expérimentation fait en effet partie des trois démarches importantes caractérisant les études technologiques, qui sont : le lien entre expérimentation et comparaison aux pièces archéologiques, la lecture et la caractérisation des stigmates techniques (afin de parvenir à réaliser des remontages par défaut) et l'intégration des techniques reconnues dans un schéma opératoire général en premier lieu, puis dans un schéma chrono-culturel.

     Dans le cadre de l'étude de l'art, l'expérimentation permet de répondre à des questions précises sur la reconstitution des processus techniques : transformation du support, réalisation du geste, sens du tracé, etc... Il s'agit donc d'en reproduire les gestes, pour ensuite les analyser, et ainsi obtenir un référentiel de stigmates qu'il est possible de comparer (à l'aide d'observations macro et microscopiques) au matériel archéologique (cf. thèse de Lise Aurière).