Le carottage permet d'étudier des sous-sols de glace ou de terre à grande profondeur afin d'obtenir des informations sur le passé climatique et géologique de la planète. On remonte ainsi dans le temps à plusieurs centaines de milliers d'années en arrière en étudiant la carotte obtenue par forage. Il existe trois méthodes : carottage sous la glace, carottage sous-marin, et carrotage terrestre. Ces différentes méthodes sont mises en oeuvre lors de recherches systématiques organisées par des institutions publiques ou privées spécialisées dans ces domaines.

Description des trois méthodes de carottages :

Carottage des glaces :
Cette méthode consiste à faire descendre verticalement, par forage sous la glace, un tube creux qui permet de prélever sur toute la hauteur du forage une carotte de glace et éventuellement de terre ou de roche sous la glace. Des carottages à grande profondeur sont, par exemple, effectués au pôle Sud pour remonter le temps dans cette région et étudier les glaciations et les réchauffements de la planète dans le passé. En descendant à des profondeurs de plus de trois kilomètres, on peut ainsi remonter jusqu'à près d'un million d'années de climat. Les bulles enfermées dans la glace de la carotte sont de véritables échantillons de l'atmosphère de ces passés lointains.

Carrottage sous-marin :
Cette méthode, analogue à la précédente, consiste, à partir d'une plateforme flottante, à descendre sous la mer le tube de forage jusqu'à ce qu'il soit en contact avec le fond marin. On prélève dans ce cas des carottes du sous-sol des fonds marins. Cette méthode est utilisée notamment par les compagnies pétrolières pour leur prospection à partir des plateformes de forage offshore.

Carrottage terrestre :
Cette méthode, analogue aux deux précédentes consiste, à partir d'un derrick terrestre, à descendre le tube de forage directement dans le sol. On prélève dans ce cas des carottes du sous-sol terrestre. L'échantillon de terrain est cylindrique. Il est prélevé au moyen d'un carottier (ou d'une carotteuse), outil placé à l'extrémité d'une tige de forage et destiné à prélever des échantillons du sous-sol (carottes) qui sont ensuite remontés et analysés en laboratoire.