یکی از کاربردهای علم سنجش از دور در باستان شناسی است. سنجش از دور قادر است همانند روشی سریع و دقیق در جهت کشف اطلاعات آثار باستانی روی سطح و حتی عمقی از زمین عمل نماید. امروزه همکاری سنجش از دور و سیستم های اطلاعات جغرافیایی بصورت یک ابزار بسیار قوی، سیستمی را تشکیل می دهند که در آن اطلاعات مکانی و توصیفی در ارتباط با یکدیگر قرار می گیرند. شاید یکی از بهترین مزایای سنجش از دور در باستانشناسی، امکان دید وسیع آن در منطقه و شناسایی محوطه های باستانی با کمک تصاویر رادار که قابلیت نفوذ در خاک را دارند، باشد.

از گذشته تصاویر ماهواره ای و عکسهای هوایی در حجمی وسیع جهت شناسایی محدوده محوطه های باستانی مورد استفاده قرار می گرفت. با پیشرفت این علم در سال های اخیر، تصویربرداری مدرن ماهواره ای و عکس های هوایی با قدرت تفکیک مکانی بالا در جهت اکتشافات محوطه های کوچکتر و آثار باستانی موجود در سطح و زیر خاک بکار گرفته شدند. از آنجائیکه تحقیقات باستانشناسی جهت کشف آثار و دیرینه آنها مرتبط با مطالعات گیاهشناسی، جنگلداری، خاکشناسی، هیدرولوژی و سایر علوم است، لذا فناوری سنجش از دور بعنوان یک روش کارآمد جمع آوری کلیه اطلاعات، پا به عرصه رقابت گذاشته و در راستای تکمیل مطالعات باستانشناسی و تفسیر اطلاعات بدست آمده از زمین، قدم بر می دارد. بر اساس اصول سنجش از دور، طیف نور خورشید منعکس شده از سطح زمین محتوی اطلاعاتی از ترکیب سطح زمین است. بنابراین جمع آوری آنها در غالب تصاویر و مطالعه و بررسی آنها توسط سنجش از دور، سرنخ هایی از فعالیت های گذشته بشر را در زمینه های کشاورزی، بناها و راه ها، پوشش گیاهی آن زمان و انواع سنگ های گوناگون که هر یک دارای مشخصات طیفی مختلف هستند را آشکار می سازد. بعنوان مثال از تغییرات جزئی حرارت منعکس شده در هوا و ثبت آن توسط حسگرهای ماهواره، می توان به انواع بافت های مختلف خاک پی برد. ازاین رو شناسایی خاک های خشکی که در گذشته (ما قبل تاریخ) در آنها کشاورزی شده  و یا محتوی بقایای آثار باستانی هستند، بدلیل نوع بافت این خاکها از سایرین، امکانپذیر می باشد. در روش های پیشرفته مانند اسکنرهای چند طیفی که قابلیت ردیابی خندق ها و گودال های آبیاری را دارند، شناسایی از طریق تغییرات حرارت انجام می گیرد. اینگونه خاک ها بدلیل داشتن رطوبت بیشتر نسبت به خاک های اطراف از تغییرات حرارتی متفاوتی برخوردار هستند. در مثالی دیگر می توان ذکر کرد که سنگ های قبر به دلیل جذب حرارت بیشتر، داغتر از خاک های اطراف خود هستند که در باندهای حرارتی تصاویر ماهواره ای به راحتی قابل تشخیص خواهند بود. تصاویر رادار نیز امکان دید باستانشناس را در محدودیت هایی چون شب هنگام و ابری بودن منطقه، افزایش می دهد. بعلاوه، تصاویر رادار قابلیت نفوذ به تاج پوشش فشرده گیاهان و سطح زمین را داراست. در ادامه به ذکر چند مثال در زمینه کاربرد سنجش از دور در باستانشناسی می پردازیم :

در تصاویر زیر می توان مشاهده کرد شخصی که در طول باقایای سنگی در حال حرکت است، هیچگاه از دیدگاه زمینی به اندازه، شکل و فرم این سنگ ها پی نخواهد برد. درصورتیکه از دید تصاویر ماهواره ای و یا عکسهای هوایی کاملا مشخص است که سنگ های پراکنده در اطراف یک زمین بزرگ چیده شده است که احتمالا بقایا و آثار بجای مانده از یک باغ بوده که با گذشت زمان هنوز آرایش چیدمان واضحی دارد. لذا میدان دید در باستانشناسی از اهمّیت بسیار بالایی برخوردار است             
 

با نگاهی دقیقتر به عکس هوایی محوطه باستانی بالا میتوان به رویش بوته ها و درختان در جای جای محوطه بغیر از دیوارها و اطاقها پی برد که خود سبب تشکیل یک جانمایی قوی از بقایای یک باغ است. تصویر زیر گویای این مطلب می باشد    


 

در مثالی دیگر در یک زمین کشاورزی با استفاده از تصاویر ماهواره ای تهیه شده می توان به بقایای جوی ها و خندق هایی که بصورت دوایر هم مرکز در میان گیاهان پدیدار شده اند، پی برد. این بقایا متعلق به عصر نوسنگی می باشند

.