Arkeolog prasejarah adalah arkeolog yang mempelajari peradaban manusia purba yang ada sebelum adanya catatan tertulis. Bentuk arkeologi ini dapat bervariasi dalam skala waktu karena proses penulisan datang ke peradaban yang berbeda pada waktu yang berbeda. Umumnya, seorang arkeolog prasejarah dapat fokus pada peradaban nomaden seperti yang diyakini telah ada di Zaman Batu atau Zaman Paleolitik sebelum 10,000 SM. Masyarakat pertanian negara-kota awal juga dipelajari oleh arkeolog prasejarah, seperti yang ada selama periode Neolitik di negara Mediterania Malta dari 4,100 SM hingga 5,000 SM. Peradaban selanjutnya juga dapat dipelajari, seperti peradaban Sumeria dan Mesir kuno yang mulai mengembangkan catatan tertulis sekitar 3,100 SM.
Kajian budaya yang melibatkan peradaban manusia purba sering disebut sebagai kajian protosejarah. Tahap perkembangan manusia ini merupakan periode formatif dan transformasional dalam keberadaan manusia yang mungkin mencakup beberapa bentuk catatan tertulis dasar. Seringkali, catatan-catatan ini di berbagai masyarakat dari Maya hingga Cina dan Mesir berbentuk tulisan piktograf yang terdiri dari tokoh-tokoh simbolis yang kemudian berkembang menjadi huruf dasar. Pekerjaan arkeologi prasejarah, oleh karena itu, dapat melibatkan interpretasi hieroglif dan pemeriksaan lukisan gua, yang menandakan transisi manusia ke tahap di mana komunikasi abstrak menjadi fitur dominan masyarakat.
Garis waktu di mana seorang arkeolog prasejarah memfokuskan usahanya biasanya pada transisi yang terjadi di seluruh dunia selama periode Neolitik, yang dikenal sebagai periode terakhir Zaman Batu. Itu selama masa Neolitik ketika hewan dijinakkan dan keberadaan pemburu-pengumpul nomaden ditinggalkan untuk pertanian primitif. Selama periode ini pula produksi barang-barang kebutuhan pokok untuk perdagangan seperti tembikar dan tekstil mulai berlangsung.
Pembentukan pemukiman manusia di zaman Neolitik sangat bervariasi dari satu daerah ke daerah lain, meskipun arkeolog prasejarah menemukan bukti terbesar dari masyarakat tersebut di masa lalu Eropa-Asia. Pemukiman manusia paling awal di Tell Qaramel di Suriah, misalnya, ditelusuri antara 10,700 dan 9,400 SM, sedangkan masyarakat Knossus di Kreta meluas hingga 7,000 SM. Wilayah lain di dunia telah menunjukkan tanggal yang jauh berbeda untuk masyarakat prasejarah, seperti pembentukan peradaban Maya awal di Meksiko tengah sekitar 2,600 SM, dan penelitian yang menunjukkan bahwa masyarakat Aborigin Australia pertama kali terbentuk sekitar 39,000 SM.
Bukti yang digunakan untuk menentukan sifat masyarakat prasejarah sering didasarkan pada fosil langka, artefak, dan sedikit atau tidak ada catatan tertulis. Ini berarti bahwa arkeolog prasejarah sering dibiarkan merumuskan teori berdasarkan informasi konkret yang terbatas tentang subjeknya. Studi arkeologi prasejarah dapat menjadi bidang yang sering terbuka untuk argumen kontroversial di antara para peneliti atas teori-teori yang dianggap berasal dari tujuan artefak dan situs fosil.
Dua arena utama pemikiran pada subjek fokus pada Prosesualisme dan Fungsionalisme. Prosesualisme adalah keyakinan bahwa artefak dan fosil dapat mengungkapkan sifat antropologi masyarakat kuno, atau motivasi manusia dari penghuni komunitas tersebut. Fungsionalisme malah dimulai sebagai sudut pandang Amerika dalam arkeologi pada 1930-an yang menekankan peran lingkungan alam dalam menentukan tujuan artefak dan fosil di situs penggalian.