O presente artigo traz uma revisão da principal literatura produzida pelo Grupo de Estudos Arqueométricos do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares, Comissão Nacional de Energia Nuclear, de São Paulo (IPEN-CNEN/SP), criado em 1997, como consequência de uma iniciativa internacional para motivar o uso de técnicas nucleares para caracterização de materiais arqueológicos. Desde aquele momento, e até hoje, o grupo tem desenvolvido parcerias com pesquisadores/as de diferentes regiões do Brasil e de outros países para oferecer subsídios à compreensão interdisciplinar das cadeias operatórias de produção da cerâmica. Além disso, também vem aportando dados para o estudo multielementar e mineralógico de depósitos arqueológicos. Ao descrever brevemente os princípios das técnicas empregadas e a síntese dos resultados obtidos para cada estudo de caso, o objetivo foi demonstrar a contribuição das análises físico-químicas para questões relacionadas a aspectos culturais, como escolhas tecnológicas compartilhadas, redes de trocas e interações sociais em diferentes períodos do passado.