При методике глубинной разведки в некоторых случаях археолог использует орудия для бурения. Такое орудие представляет собой трубку, иногда с суженным и заостренным рабочим концом, которую вбивают или ввинчивают в землю для извлечения образцов находящегося под поверхностью грунта. Диаметр извлекаемого керна невелик – как правило, 2,5–7,5 см, – и потому в нем может почти или совсем не содержаться опознаваемых артефактов, даже если бурение осуществлено в центральной части памятника. Вследствие этого такой метод обычно используют при поисках специфических памятников, в слоях которых можно ожидать массовых отложений какого-то легко распознаваемого материала. Особенно продуктивен этот способ для обнаружения раковинных куч, скоплений отходов производства или свалок. К глубинной разведке относится и поиск археологических памятников под водой. Одним из первых исследователей подводных памятников был Георг Каро. И при поверхностной, и при глубинной разведке от археолога требуется тщательная фиксация того, какая территория была обследована, и что было или не было при этом найдено.
Для такой фиксации обычно используют топографические карты. К этим картам прилагают пояснения, указывающие, какие методы разведки были применены и какие результаты получены, а иногда – и сделанные от руки планы отдельных объектов и выявленных памятников.
При глубинной разведке каждому шурфу обычно присваивается определенный номер и фиксируется его содержимое и стратиграфия (расположение слоев грунта). Все найденные остатки помещают в снабженные этикетками пакеты и доставляют в лабораторию для очистки, составления описи и проведения анализов.