Este artigo apresenta uma revisão sobre os principais métodos analíticos atualmente empregados no estudo de bens culturais e arqueológicos, com especial foco em técnicas baseadas em sincrotron, explorando suas vantagens e limitações dentro das demandas desse campo. As técnicas abordadas são a tomografia de raios X para análises de imagem do interior de objetos, a fluorescência de raios X para o mapeamento químico da superfície dos objetos de interesse, e a absorção de raios X para a especiação química de determinados elementos. Tais técnicas encontram-se disponíveis na fonte de luz sincrotron brasileira do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron, o qual atualmente constrói Sirius, uma fonte de 4a geração que irá levar o Brasil a novas fronteiras tecnológicas para estudos de materiais, tal qual na área arqueometria. Abstract: This article presents a review about the main analytical methods currently applied in the study of cultural heritage and archeology, with a special focus on synchrotron-based techniques, exploring the advantages and limitations within the requirements of the field. The techniques presented are X-ray tomography for imaging the interior of objects, X- ray fluorescence for chemical mapping of the surface of objects of interest and X-ray absorption for chemical speciation of elements. These techniques are available in the Brazilian synchrotron light source of the Brazilian Synchrotron Light Laboratory, which currently builds Sirius, a 4th generation source that will take Brazil to new technological frontiers for the study of materials, as in the field of archeometry.