Les travaux présentés dans cette thèse se sont concentrés sur l'analyse de récipients archéologiques. A travers la recherche de marqueurs moléculaires, identifiés par chromatographie gazeuse couplée à un spectromètre de masse et l'observation de restes archéobotaniques, cette étude vise à identifier le contenu originel des récipients étudiés. L'analyse des résidus organiques, aussi bien contenu dans le tesson céramique que dans la couche imperméabilisante à l'intérieur de l'amphore, offre une première lecture de la fonctionnalité de l'objet et de sa contenance. Une importance toute particulière est accordée à l’identification botanique et les techniques de formulation utilisées pour produire une matrice imperméabilisante qui était apposée à l’intérieur de l’amphore. Le volet paléobotanique, principalement axé sur la recherche de pollen, apporte un angle d'analyse nouveau en se concentrant d’une part sur la caractérisation des espèces fossiles environnementales et/ou économiques, et d’autre part sur l'origine botanique des pollens identifiés. Outre l'optimisation des protocoles existants en matière d'extraction de molécules considérées comme biomarqueurs, cette étude met en avant les bénéfices d'une approche archéométrique multi-analytique à travers l'analyse de différents artéfacts archéologiques provenant de périodes et de contextes hétéroclites. En se concentrant sur l'époque romaine, cette thèse s'attarde sur l'analyse d'amphores à vin et/ou huile provenant des fouilles de l'épave du Planier 3 (France) et de l'ancien ancrage de San Felice Circeo (Italie) avant d'étendre la méthodologie et les acquis sur un vase « verseur » de typologie singulière datant de l'Age du Bronze (Cisjordanie).