文物的鉴定是“时间”和“空间”的科学，它最基本的工作不仅是断代，而且要判别文物原料的成分及其产地，并究明文物的制作方法和功能。因此，文物鉴定就不能不在很大程度上要借助自然科学的技术和方法，只有这样才能取代感性经验的宏观研究，使文物鉴定的结论能建立在真实可靠的基础之上。就目前通用的方法而言，有原子吸收光谱分析、中子活化分析、同位素质谱分析、黑曜岩水合法断代、碳十四断代法等手段，用以鉴定石雕文物的年代、原料成分、产地和制造工艺。研究文物的制作方法，除了参考科学技术分析鉴定，认真观察辨识文物本身之外，有时还要经过显微观察结合模拟实验，才能得出结论。
原子吸收光谱分析，是利用气态自由原子，对同种原子发射出的特征光谱有吸收现象，从而确定出物质中的元素及其含量。
它适用于石质等无机制品的分析，取样少（仅1至10毫克），可不破坏标本，是仪器分析方法中精确度较高的一种，故常为人们所采用。在实例中，我们已知陕北绥德地区盛产板岩，其物质结构与其他地区的岩质是有区别的，而当地东汉盛行的画像石艺术，就是用这种板岩制作的。如果我们所鉴定的对象具有与之相似的艺术风格样式，但两者的物质结构分析结果不同。就存在有作伪的可能。
中子活化分析，是利用文物被中子照射后，因核反应而产生放射性同位素，测定其特征射线可确定样品物质的成分。分析时可完全不破坏标本或仅取少量标本，快速而灵敏。其功能也与前种方法相似。
同位素质谱分析，是用于物质中稳定同位素比的分析。例如分析碳的稳定同位素C13/C12比，就可以了解大理石的产地，这对判定石雕文物的来源和真伪无疑极具参考价值。
目前，使用科技方法对石雕文物进行直接有效的断代，尚未取得明显的进展。过去曾使用过黑曜岩水合法断代，这是一种利用岩面水合层的厚度来测定黑曜石文物制作年代的技术。黑曜岩是一种火山玻璃，石器时代的古人类常用它做各种工具，它对水有很强的亲和力，表面经常吸附一薄层水，水慢慢向内部扩散形成水合层，在光学显微镜下，水合层的边沿可以清楚地显现出来。当黑曜石工具在制作时，其表面水合层的厚度为零，由此开始水合作用，经历的时间愈长水合层愈厚，根据水合层的厚度就可以测定黑曜石工具制作的年代。但此法应用仅限于黑曜石文物，有效测年也在3万年以内。
20世纪80年代，化京大学考古系的年代学专家曾采用过C14方法测定广西宁明花山崖画的年代，此法也可用作石雕断代的参考。一般石雕文物处在露天的环境，受高温多雨的作用，原作就容易被各种碳酸钙沉积物所覆盖，只要是沉积物与原作表面的层次先后关系明确可靠，应该能够用c14方法测定文物表面沉积物的年代，从而推断石雕原作的创制年代。只是此法的准确性须经审慎的分析，而且年代越晚误差越大。
过去，我们说过石雕文物的断代，主要是通过石料、造型样式、花纹、雕刻技法等方面的类型学比较分析作出结论，但是面对几可乱真的伪作，就必须进一步采用先进的科技检测手段。目前，对文物标本的光学观察，已从一般的显微镜发展到各种专用的金相、矿相显微镜，以及最为现代化的电子扫描显微镜。利用射线照相技术，还可以更清楚地了解标本深部的结构。例如电子探针显微分析，就是使用扫描电子显微镜和X射线荧光谱仪组合成的仪器，它特别适用于文物标本表层现象的分析。如果将测试标本的结果与真品的数据对比，真伪的区别就一目了然。
另外，显微分析技术的应用，对研究古石雕的制作技法和表现风格也具有决定的意义。任何时代与任何个人，在创作石雕作品时，都有特定的方式方法和工具，它们都会在作品上留下特有的痕迹，有些痕迹是可用肉眼观察到的，有些微痕只能用显微镜才能看到。微痕的大小、深浅、方向、种类、形状，都与作者制作的方法及其所使用的工具有关。因此，通过对石雕微痕的研究，我们就可确切地知道真品创作加工的规律，有了这样的前提和依据，要判别石雕文物的真伪和年代也就不再困难了。
遗憾的是，由于受各种条件的限制，目前采用科技手段进行石雕文物的辨伪和断代的工作尚未得到普及，而且在方法上也还有待于创新和完善。这些尚待开拓的领域，还有待于科技专家与文物考古专家的通力合作。
