動物考古學（Zooarchaeology），也稱為動物種群分析，是考古學中一門專門研究考古遺址動物遺骸的分支。動物區系遺骸是動物死亡后留下的殘跡，包括骨骼、貝殼、毛髮、甲殼、鱗片、獸皮、蛋白質和DNA等。在考古遺址所發現動物遺骸中，最常見的是骨骼和貝殼。但大多數時候，它們中的大部分都無法保留下來，經常會因各種情況而分解或碎裂，從而可能導致難以識別和解釋其重要性。
動物考古學是一門將考古學和動物學研究結合在一起的「綜合性」學科，這兩者分別研究過去的人類文化和動物，因此，動物考古學家也可能是人類學家、古生物學家、考古學家、動物學家或生態學家等。但是，動物考古學的主要重點不僅在於發現過去動物的遺蹟，更要識別和了解人類及其環境(主要是動物種群)如何共存。動物考古學可使研究人員更全面地瞭解過去人與環境的相互作用，從而使該主題成為環境考古學的一部分。無論是飲食、馴化、工具使用還是禮儀活動，對動物遺骸的研究提供了大量與其互動的人類活動資訊。考古學提供了有關過去的資訊，這些資訊對理解現在和應對未來都極其寶貴。動物考古學在促進對動物本身、相鄰人群和當地環境的全面瞭解方面發揮著重要作用。
發展
北美東部動物考古學的發展可分為三個不同的時期，第一階段是19世紀60年代左右開始的形成期；第二階段是20世紀50年代初出現的系統化期；最後是1969年左右形成的整合期。直到系統化時期，專業動物考古學家才出現。在此之前，它只是一種應用技術而沒有專門的研究。
動物考古學專家出現的部分原因是產生了一種被稱為過程考古學的考古學新方法，該方法更強調解釋事情發生的原因，而不僅僅在於發生了什麼。考古學家開始專攻動物考古學，他們的人數也在增加。
作用
動物考古學的一個重要方面是利用形態學和遺傳學證據回答有關動物與人類之間關係的問題172，這包括： 
* 有怎樣的飲食，動物是以何種方式作為食物的？
* 食用哪些動物以及多少，還有什麼其他食物？
* 誰能獲得食物，食物的供給是否取決於年齡或性別？
* 文化，比如技術和行為如何受飲食影響並與之相關？
* 如何通過動物遺骸識別階級或種族等社會差異？
* 除作為食物外，動物還有哪些用途？
* 環境怎樣170？
* 狩獵-採集者如何獲取食物170？
* 隨時間的推移，人口發生了怎樣的變化171？
* 隨時間的推移，人類是如何馴養動物的171
* 現代動物與過去動物有何差別？這對與這些動物互動/仍在互動的人口數量產生如何影響172？
動物考古學的另一重要方面是瞭解人類遷徙的模式，在人與動物關係緊密，或是經常跟隨畜群遷徙的地區，從這些動物身上收集的數據也有助於提供人類遷徙的背景資訊。研究動物遺骸還可為其他遺骸和與之相關的文物提供背景資訊1。
動物遺骸
動物遺骸是是留在考古學家所研究材料中的動物殘骸部分，這些遺骸對記錄很重要，因為他們可根據遺留的遺骸展示文化習俗，比如他們吃什麼食物。動物考古學家發現到動物的種類、死亡時的年齡、性別等資訊。
如前所述，在遺址發現的一些常見動物遺骸包括骨骼、貝殼、毛髮、甲殼、鱗片、皮革、蛋白質和DNA。這些通常存在於遺留下來的垃圾堆中。在那裡以及在其他地方，骨頭、鱗片、牙齒等碎屑可能會混合在一起，考古學家必須對其進行分類，並確定遺骸來源何種動物的何處部位。留下這些遺骸的動物群種類取決於考古遺址所在的位置，這些動物可能是馴養的，也可能是野生的，有時們會在遺址上同時發現這兩種型別的遺骸。
除幫助瞭解過去的歷史外，動物考古學還可幫助我們改善現在和未來。研究人類如何對待動物及其產生的影響有助於避免許多潛在的生態問題，這具體包括涉及野生動物保育方面的問題。例如，野生動物保護主義者提出的問題之一是，是否應讓面臨滅絕的動物保留在數個較小的區域內，還是留在一個較大的區域中。根據動物考古學的證據，他們發現被分開在數個較小區域里的動物更有可能滅絕。
方法
埋藏學
動物考古學家密切關注的問題之一是埋藏，考古發掘研究中使用的技術包括研究物品的掩埋和沉積過程、物品的儲存條件以及它們如何受到損傷，這些都是考古學家「邁克爾·布萊恩·希弗」(Michael Brian Schiffer)所說的行為考古學的一部分。埋藏學的一個重要事項就是評估標本是如何受損的，瞭解動物群落的埋藏過程可解釋骨骼受損的方式及原因。動物骨骼受損的原因之一是人類行為169，動物骨頭上的切痕提供了屠宰的證據169；敲砸和旋斷性骨折表明為獲取骨髓、礦物質和營養而進行的處理170，影響骨骼的其他人為行為包括考古發掘過程中發生的焚燒171和損壞178。骨骼的非人類損傷包括物種間損傷173、猛禽173、齧齒類175和真菌176造成的損害以及環境風化176和磨損176作用等。區分不同型別的動物骨骼損傷是一個乏味而複雜的過程，需要多學科背景知識169。骨骼上的一些物理損傷可用肉眼看到，但要看到大多數損傷，需要10倍放大鏡和良好的照明環境169。
鑑定和分類
鑑定是對動物遺骸考古不可或缺的部分1，鑑定動物遺骸需要結合解剖學、生物分類學和考古背景研究1。鑑定一塊骨頭需要知道它是什麼部位(身體中的骨頭)以及屬於何種動物1。後者被稱為生物分類學，用於將動物分為不同的組群1。動物考古學採用包含物種不同特異程度的林奈命名法2，之所以使用林奈命名法(林奈分類系統)，是因為它允許考古學家識別和顯示物種間的遺傳和形態關係2，這些關係建立在通常可解釋的物種進化基礎上4。雖然鑑定爲越具體越好，但與其錯誤地判定，不如辨認得粗略一些2。在檢查動物骸骨時，通常會發現骨頭太小或太受損，無法準確識別3，考古背景可用來幫助對物種鑑別進行推斷3。骨骼分類是正確識別動物遺骸的一半1，骨骼可根據其材質和形狀進行分類，形狀包括長骨、扁骨和不規則骨三種7。而骨骼結構的不同則取決於它們在身體中的位置及骨骼中的部位，骨骼的主要結構差異在於海綿骨和緻密骨8，二者的功能用途不一樣，例如，提供結構的骨骼外層是由緻密的骨骼構成，而內層則由海綿狀骨骼組成8。骨骼研究對動物考古學很有用，因為骨骼的某些形態與特定生長期有關，這有助於縮小樣本死亡年齡範圍9。牙齒分析的方法與骨骼的稍有不同，但具有同等重要性9。牙齒磨損狀況及形態提供了有關物種飲食和年齡的資訊；牙釉質中也含有動物所吃食物的生化殘留物9。雖然動物遺骸不只包括骨頭和牙齒，但毛髮和肌肉等物質性質導致其在死亡后就會迅速退化，只留下骨骼，這就是為什麼大多數動物考古學都圍繞骨骼形態展開6。實驗室分析可將現場發現的骨骼與已經確認的動物骨骼進行對比，這不僅有助於識別是什麼動物，而且還有助於確認該動物是否被馴養。
遺傳分析
古代DNA基因分析是動物考古學家使用的重要工具，動物的遺傳史可提供有關人口隨時間遷移以及在某地區生活所需合適環境的資訊103。它還可提供隨時間推移，動物如何被一群人馴化或未馴化的背景情況104。古代DNA對動物遺骸的基因分析至關重要，現代DNA在樣本中有很長的片段，而古代DNA的片段則非常短，因此，很容易被污染94。古代DNA的提取和取樣需要高度專業化的培訓，以及防止被現代DNA污染的周密協議5。李(Lee)等人撰寫的論文：《西伯利亞北極地區最古老犬科動物的古代DNA分析和對家犬的遺傳貢獻》描述了從爪子和牙齒中採集古代DNA樣本的情況。在專門為提取古代DNA而設計的設施中，使用個人防護裝置和定期漂白表面和工具，使用漂白劑擦拭爪子和牙齒以破壞表面所有的現代DNA，然後鉆取粉末。按照古DNA提取方案從骨粉中提取DNA片段。在多次重複DNA片段複製並驗證結果(聚合酶鏈式反應和凝膠電泳)后，對骨粉中的古DNA進行測序，然後進行分析5。
動物質譜儀
通過動物質譜儀分析（應用質譜法進行的動物考古學），即使沒有存留的形態特徵，也可確定碎骨或骨製品所屬的動物種類。該方法利用了物種間膠原蛋白結構差異原理。
量化
動物考古學家使用的另一種技術是量化，即根據骨頭的數量和大小做出解釋，這些解釋包含不同動物對飲食的重要性。
史前時期的示例
在史前時代，人與動物的關係和互動是多樣的，從作為食物來源到在社會中扮演更親密的角色。動物被以非經濟的方式使用，如作為人類陪葬的一部分。然而，大多數動物考古學通過觀察骨頭、牙齒和魚鱗等各種遺骸來關注誰吃了什麼。在21世紀，研究人員開始從更廣泛的文化和社會模式來解釋史前動物，重點關注動物如何影響人類和可能的動物買賣。有證據表明，像美洲獅或美洲虎這樣的動物被用於儀式目的，但並非作為食物來源食用。
動物遺骸的分析對於展示史前文明和狩獵採集文明如何與環境中的動物互動非常重要。這些資訊可用於幫助重建舊石器時代的環境。帶有切割痕跡、牙齒痕跡、灼燒或屠宰的動物遺骸可能意味著人類的互動，這對考古數據可能很重要 。有時，由於分解和風化對遺骸的破壞，對分析可能造成困難。動物遺骸不僅有助於重建過去的環境，還可以展示其他文化習俗。這些遺骸並不總是來自食物，還可在珠寶、工具、信仰活動等方面找到 ，這些資訊可顯示所分析區域內的動物群以及文化含義。
動物墓葬可追溯至史前時代，其中一些例子出現在中石器時代時期。在瑞典的「斯凱特霍爾姆1號」(Skateholm I)遺址，人們發現狗與8歲以下的兒童被埋葬一起，或被單獨埋葬。一些單獨埋葬的狗擁有與人類同時代人相似的陪葬品，如燧石武器和鹿角。與此同時，在同一時期出現的「斯凱特霍爾姆2號」又與斯凱特霍爾姆1號截然不同，因為狗被埋葬在墓地的北側和西側邊界。西伯利亞貝加爾湖附近另一處稱為「洛科莫蒂夫」的墓地遺址，在人類墳墓中埋葬了一隻狼。與狼葬在一起，但在狼稍下方是一顆男性顱骨。狼的品種不是該地的，因為該地區氣候溫暖且研究表明，沒有其他狼的棲息地。巴扎利伊斯基(Bazaliskiy)和薩韋利耶夫(Savelyev)認為狼的存在和意義可能反映了人類的交流。另一則示例發生在公元前300年，在被巴澤雷克人稱作「巴澤雷克墓地」(Pazyryk burials)中，十匹馬與一名男性葬在一起，馬身上裝飾著馬鞍、垂飾和其他貴重物品。它們是最古老的馬，也是佩有最氣派飾物的馬。考古學教授艾麗卡·希爾(Erica Hill)認為，史前動物的陪葬揭示了人類與動物之間的關係。
相關領域
動物考古學與其他研究領域有明顯重疊，它們包括：
* 農業科學
* 人類學
* 人與動物關係學
* 考古學
* 生物學
* 生態學
* 民族誌
* 地質學
* 古病理學
* 古生物學
* 古動物學
* 獸醫
* 動物學
更廣泛研究領域
這些分析提供了進一步解釋的基礎，動物考古學家已討論過的主題包括：