Cet article se propose de présenter, à partir d’une sélection bibliographique, un bilan des développements méthodologiques en imagerie 3D appliquée aux sédiments naturels et archéologiques. Son usage en géosciences et en géoarchéologie s’est le plus souvent inscrit en complément de la micromorphologie pour améliorer la visualisation et la quantification des propriétés intrinsèques des formations sédimentaires et pédologiques. En pédologie, les recherches menées depuis les années 1980 concernent plus spécifiquement les propriétés physiques et hydro-physiques du sol et visent entre autres à déterminer les modifications de la structure des sols sous l’effet des pratiques agricoles. En géoarchéologie, l’introduction des techniques d’imagerie est plus récente. Elles contribuent à la caractérisation de la structuration interne des couches archéologiques et des constituants d’origine anthropique et améliorent la compréhension des comportements socio-économiques des sociétés anciennes inscrits dans les archives sédimentaires. En ce sens, elles ouvrent de nouvelles pistes de recherche en géoarchéologie, en particulier sur les aspects technologiques de la construction en terre crue et sur le fonctionnement des sols d’occupation. Elles complètent ainsi la démarche géoarchéologique en autorisant une approche véritablement multi-échelle de l’architecture des sols et des sédiments archéologiques.