Sous l'effet d'un bombardement électronique, la plupart des solides cristallisés ou amorphes, mauvais conducteurs de l'électricité, sont le siège d'une intense émission de lumière colorée, appelée cathodoluminescence (CL). Cette émission permet de déterminer dans un matériau naturel le degré d'homogénéité de répartition des phases luminescentes et nous l'utilisons couramment en datation par thermoluminescence (TL) et gamma-thermoluminescence, dans la mesure où les rayonnements émis sont les mêmes, afin de préciser la gamme chromatique à analyser expérimentalement. Le phénomène, comme nous le montrons avec un cristal de synhtèse d'alumine Al2o3 (a) non volontairement dopé, puis dopé avec des impuretés particulières, trouve son origine à deux niveaux. Premièrement au niveau même du réseau de base du cristal, ce qui nous fait dire que l'émission comporte une "composante cristallographique" propre aux atomes qui le constituent, aux intéractions atomiques établies et aux lacunes formées durant la cristallogénèse. Deuxièmement, au niveau d'impuretés chimiques capturées durant la croissance, qui peuvent être de nature différente et dont l'état de charge électrique et celui de leur environnement conditionnent et déterminent le rôle dans l'émission. La CL observée est la résultante de ces deux types de contributions. Par la-même, la caractérisation d'un cristal et de son "histoire" peut être abordée par l'étude de sa cathodoluminescence. Cette voie nouvelles de recherche est explorée sur des matériaux archéologiques (céramiques, minéraux utilisés pour la sculpture et l'architecture, outillage lithique, minerais métallifères, gemmes, suppports de couches picturales, etc...), et parallèlement à l'utilisation des méthodes classiques de la diffraction X, la microscopie en polarisation et la cartographie d'éléments sous microsonde électronique. Nous illustrerons de manière succinte cette orientation sur un tesson de céramique néolithique provenant de la vallée du Nil, au Soudan.