Керамика является первым искусственным материалом, созданным человеком, что позволяет значительно расширить спектр методов для ее изучения. В статье представлены данные по физико-химическому, петрографическому, и геохимическому анализам керамики эпохи неолита и Средневековья. Комплексное исследование древней посуды с применением естественнонаучных методов с четко поставленными исследовательскими задачами необходимо для решения актуальных проблем древнего керамического производства. На основе данных физико-химического исследования неолитической керамики Карелии и петрографического анализа материалов гребенчато-ямочной и ромбо-ямочной керамики бассейнов Белого моря, Ладожского и Онежского озер удалось определить и охарактеризовать основные компоненты формовочных масс и их количественное соотношение, условия термической обработки. Новейшие методы геохимических исследований апробированы на материале из раскопок средневековых древнекарельских городищ. Получены новые данные по химическому и минералогическому составу керамического теста, а также выделены привозные изделия в посуде древних карелов и частично установлено место их изготовления.