La phase de diagnostic est la première d’une intervention archéologique. Elle est primordiale pour les géoarchéologues car, en cas de non découverte de vestiges ou de structures archéologiques, elle constitue l’unique occasion d’accéder aux séquences stratigraphiques. Les secteurs de fond de vallée, par la puissance de leurs enregistrements sédimentaires et la bonne conservation des écofacts, sont des zones indispensables à la compréhension des évolutions morphosédimentaires et environnementales des bassins versants. Il convient de les considérer comme de véritables réservoirs d’informations sur les environnements du passé par le biais d’approches pluridisciplinaires (géoarchéologie, biomarqueurs…). Dans les secteurs de recherche à faible impact anthropique dit « hors sites », les travaux de reconstitution paléo-environnementales, géomorphologiques et chronostratigraphiques doivent être favorisés car ils constituent un atout fondamental pour comprendre les modalités et les contextes d’occupation des sites sur une plus large échelle, d’autant que la phase de diagnostic sera la seule à les explorer. Nous voudrions, par cet article, sensibiliser les acteurs de l’archéologie sur l’importance que revêtent les observations systématiques sur de telles zones lors de la phase de diagnostic et montrer le potentiel informatif important qui en découle par la présentation d’exemples, l’un au Grand-Duché de Luxembourg (vallée de la Moselle) et l’autre à Autrecourt-et-Pourron (Ardennes, France).