Die Ausgrabungen an der Stätte wurden 1952 unter John L. Caskey begonnen, dessen Bemühungen die Publikationsreihe des bronzezeitlichen Lerna, Lerna I-V, initiierten und viele andere Publikationen inspirierten.
Lerna war bereits im Neolithikum, d.h. im fünften Jahrtausend v. Chr., besiedelt und wurde dann eine Zeit lang aufgegeben, bevor die Besiedlung in der frühen Bronzezeit (Helladische Periode bis Mykenische Zeit) einsetzte. Vor-Ort-Techniken des Feuersteinknackens mit importiertem Obsidian und Hornstein zeugen von kultureller Kontinuität über diese lange Zeitspanne, wobei der Rückgang der Obsidianlieferungen aus Melos von einem verringerten Fernhandel am Ende des frühen Helladikums III zeugt, was Lerna IV entspricht.
Lerna besitzt einen der größten prähistorischen Grabhügel Griechenlands, der während einer langen neolithischen Besiedlung aufgeschüttet wurde; dann wurde sein Kamm eingeebnet und – wie im frühhelladischen Eutresis und Orchomenus – in einer neuen Siedlung erweitert: Diese Schicht, die in der Stratigraphie des Fundortes als Lerna III bezeichnet wird, entspricht dem frühhelladischen II an anderen Fundorten. In Lerna III gibt es keine Anzeichen für eine Kontinuität mit der vorherigen Besiedlung; es handelt sich um einen zweistöckigen Palast oder ein Verwaltungszentrum, das aufgrund der Terrakotta-Ziegel, mit denen das Dach bedeckt war (ein frühes Beispiel für eine Ziegelbedeckung), als Haus der Ziegel bezeichnet wird. Dieses stark befestigte Machtzentrum stammt aus der frühbronzezeitlichen Kultur, die als frühhelladisch bezeichnet wird (ca. 2500 – 2200 v. Chr.). Obwohl in Lerna fünf Besiedlungsphasen festgestellt wurden, wurde die Stätte des „Hauses der Fliesen“ nach seiner Zerstörung durch einen Brand nicht wieder aufgebaut, sei es aus Respekt oder aus Furcht, bis am Ende der mittelhelladischen Periode Schachtgräber in den Tumulus des Hauses der Fliesen geschlagen wurden, was darauf hindeutet, dass die Bedeutung dieses Monuments in Vergessenheit geraten war. Lerna wurde während der mykenischen Zeit als Friedhof genutzt, aber um 1250 v. Chr. aufgegeben.
Zu den Keramiken von Lerna III gehören die von den Archäologen als „Sauciere“ bezeichneten Ausgussgefäße mit nach oben geschwungenem Rand, sowie Schalen mit gewölbtem Rand, sowohl mit flachem Boden als auch mit Ringboden, und breite Untertassen, manchmal mit glasiertem Rand, die angenehmer für die Lippen des Trinkers sind. Krüge und Hydrien haben schwellende Rundungen. Bemalte Verzierungen sind spärlich; gestempelte Siegel bilden dekorative Muster auf einigen Stücken, oder gerollte, geritzte Zylinder wurden verwendet, um gebänderte Muster herzustellen. Bemerkenswerterweise wurden in Lerna, Tiryns und Zygouries mit demselben Siegel gefertigte Streifenmuster gefunden. Mit der Verbrennung des Hauses der Kacheln fand die dritte Periode in Lerna ein entscheidendes Ende; ein niedriger runder Grabhügel markierte den ungestörten, scheinbar unantastbaren Ort.
Lerna IV (Frühhelladisch III) markierte einen Neubeginn, diesmal nicht als befestigter Sitz der Zentralgewalt, sondern als kleine Stadt mit zwei- und dreiräumigen Häusern mit Mauern aus rohen Ziegeln, die auf Steinfundamenten standen; einige hatten zentrale runde Feuerstellen. Schmale Gassen trennten die Häuser. Kennzeichnend für diese Phase ist eine große Anzahl von nicht ausgekleideten Gruben (bothroi), die mit der Zeit mit Abfällen, Knochen, Scherben und sogar ganzen Töpfen gefüllt wurden. Die Keramik, die deutlich von Lerna III abweicht, zeigt eine Reihe neuer Formen und die ersten Anzeichen – regelmäßige spiralförmige Rillen in den Böden und parallele Ritzlinien -, die auf den zunehmenden Einsatz der Töpferscheibe hinweisen. Charakteristisch für Lerna IV ist der gemalte lineare Dekor in dunkler Glasur auf dem hellen Scherben. Caskey identifizierte frühe Beispiele der Ware, die in mittelhelladischen Kontexten als Minyan-Ware erkannt werden würde, und unter den wenigen Beispielen importierter Keramik einen geflügelten Krug, der für Troja charakteristisch ist, vielleicht Troja IV.
Lerna V schließt sich an die vorangegangene Phase an und zeichnet sich vor allem durch neue Keramikstile aus, wie die plötzliche, friedliche Einführung von matt bemalter Ware, der dickwandigen argivischen Version der grauen minjanischen Ware, und eine starke Zunahme der importierten Waren, die von den Kykladen und Kreta stammen (mittelminoisches IA). Ein neuer Brauch, die Toten in Ausgrabungen innerhalb oder zwischen den Häusern zu begraben, ist in dieser Zeit weit verbreitet.
Moderne geologische Techniken wie Kernbohrungen haben den Ort des verschwundenen heiligen Lerna-Sees identifiziert, der eine Süßwasserlagune war, die durch Dünen von der Ägäis getrennt war. In der frühen Bronzezeit hatte der Lerna-See einen geschätzten Durchmesser von 4,7 km. Durch die Abholzung der Wälder verschlammte der See immer mehr und wurde zu einem Malaria-Sumpf, von dem die letzten Reste im neunzehnten Jahrhundert trockengelegt wurden.