Diyarbakır’ın Ergani ilçesine bağlı Sesverenpınar Köyü'nün sınırları içinde yer alan Çayönü, tarihi dokusu ve yerleşik yaşam ile birlikte tarımın ilk yapıldığı yerleşim yeri olmasından ötürü dünya açısından eşsiz bir öneme sahiptir. 500 metre yakınında birinci derece arkeolojik sit ilan edilen Hilar Mağaraları bulunmaktadır. Ayrıca Hallan Çemi, Körtiktepe, Göbeklitepe, Nevali Çori gibi yerleşim yerlerine de yakın bir bölgede yer almaktadır. Bu yüzden Çayönü halkının diğer yaşam alanları ile etkileşimi artmıştır. Öyle ki obsidyen ve çeşitli deniz kabuklarının bulunması kültürler arası etkileşimin yoğun olduğunu desteklemektedir.

Neolitik Çağ’ın bütün gelişim evrelerini kesintisiz olarak yansıtan Çayönü, avcılık ve toplayıcılıktan yerleşik düzene geçişin simgesi olan tarım ve köy yaşantısına dair oldukça önemli bilgiler sunmaktadır. Çünkü Neolitik döneme ait bütün alanlarıyla birlikte kurulmuş (kompleks) başka bir yerleşim yeri Ergani’de bulunmamaktadır.

Çayönü, karbon 14 metodu kullanılarak yapılan ölçümlere göre MÖ 7500-6750 yılları arasına tarihlenmektedir. Temel geçim kaynağı avcılık ve toplayıcılık olan Çayönü halkı daha sonra tarımla uğraşmaya başlamış ve buğday ile mercimek ekmiştir. Anadolu’nun en eski çiftçileri olarak ün salmışlardır. Köpeği, keçiyi, koyunu ve son olarak domuzu evcilleştirdikleri bilinmektedir. Çayönü, yeraltı kaynakları açısından gelişmiş bir bölgedir. Ortaya çıkarılan buluntular göz önüne alındığında bakır madeninin bol miktarda kullanıldığı görülmektedir.

Mimari açıdan evlerin taş temelli, kerpiç duvarlı ve düz damlı olduğu bilinmektedir. Kazı çalışmaları neticesinde Çayönü Höyüğü’nde katmanlar arası geçişlerde; çukur tabanlı, küçük yuvarlak, sazlarla örülmüş yapılar, ızgara planlı yapılar, kanallı yapılar, taş döşemeli yapılar, hücre planlı yapılar ve geniş odalı yapılar olmak üzere altı tür yapı planı olduğu tespit edilmiştir.

Çukur tabanlı, küçük yuvarlar, saz örgülü yapılar; küçük kulübeleri andıran bu yapılar ince dallarla örülüp kil ile sıvası yapılmıştır. Bu yapıların içinde bol miktarda çakmaktaşı aletlerin bulunması Çayönü halkının ava çıktığının göstergesi olarak kabul edilmiştir.

Izgara planlı yapılar; 35 metrekare boyutunda olan bu yapılar terazzo döşemelidir. Bu yapılarda ocaklara rastlanmıştır. Genelde üç bölümden oluşmuştur. Dikdörtgen planlıdır. Evlerin altında dizler karna çekilerek yan yatırılmış (Hocker pozisyonu) şekilde gömülen ölüler bulunmuştur. Bu yapılarda ambar olduğu düşünülen odacıklara rastlanmıştır.

Kanallı yapılar; taş temel üzerine kerpiç duvarlar görülmüştür. Dikdörtgen forma sahip odaların içinden dar kanallar geçmektedir. Ocak, evin dışına taşınmıştır.

Taş döşemeli yapılar; kil ve çamurla sıvanmış duvarları ile kanallı yapıların devamı niteliğindedir. Tek farkı ahşap bir çatı ile desteklenmesi ve evin dışında kaldırım döşemelerinin görülmesidir.

Hücre planlı yapılar; şimdiye kadar tek katlı yapılar ile karşılaşılan höyükte artık iki katlı yapılar söz konusudur. Binalar sekiz bölümden oluşmaktadır. Üst kat bir merdiven yardımıyla çıkıldığı düşünülmektedir. Bodrum katında mezar odası vardır.

Geniş odalı yapılar; önceki yapılara nazaran daha büyük yapılar inşa edilmiştir ve evlerin içinde seki gibi yerler bulunmaktadır. Mezar odaları evin dışına taşınarak evin içine ölü gömme alışkanlığı terkedilmiştir.

Çayönü halkının nüfus yapısı incelendiğinde ortalama yaşam süresinin 30-35 yıl olduğu kemik kalıntılarının incelenmesi sonucunda tespit edilmiştir. 400’den fazla kafatasının bulunduğu ve Kafataslı Yapı olarak adlandırılan mezarda altı bireyin 40 yaşın üstünde, bir bireyin de 63 yaşında olduğu detaylı incelemeler neticesinde ortaya çıkarılmıştır.

Çayönü, 1963 yılında İstanbul ve Chicago Üniversiteleri tarafından yürütülen Güneydoğu Anadolu Tarih Öncesi Araştırmaları Karma Projesi kapsamında yapılan yüzey araştırmaları esnasında keşfedilmiştir.

1964 yılında Prof. Halet Çambel ve Prof. Robert j. Braidwood tarafından ilk kazılara başlanmıştır. Alçak ve geniş olan Çayönü Höyüğü’nün yerleşme alanının 30 bin metrekare civarında olduğu bilinmektedir. Yapılan kazılarda höyük dolgusunun kireçtaşı parçaları içeren turuncu-kahverengi arası kil olduğu görülmüştür. Malzeme olarak elverişsiz olan bu dolgu yaş olduğunda çok yapışkan kuruduğunda ise çok sertleştiği için çalışmalar esnasında zorluklar yaşanmıştır. Çayönü esas evresinde yaklaşık 5×7 boyunda dikdörtgen yapılara ait ızgara planlı taş temeller ve bu temel üzerine oturtulmuş yekpare dikme taşlar görülmüştür. Ayrıca beyaz taşlarla yapılmış ince iki şeritle çevrelenmiş terazzo döşeme tespit edilmiştir. Dikdörtgen biçimindeki hücre planlı yapıların ailenin oturma odası olduğu ve bu odaların altındaki katın da ambar olabileceği düşünülmektedir. Bu kazılarda obsidyen ve çakmaktaşından yapılmış aletlere, işlenmiş kemiklere, hayvan heykelciklerine, bakırdan dövülerek yapılmış kesici ve delici buluntulara, el değirmenlerine, taş tokmaklara, taştan baltacık ve keserlere, takı olarak kullanılan boncuklara, kemik levhalara, geyik boynuzundan yapılmış alet saplarına rastlanmıştır.

1968 yılındaki kazılarda Çayönü ilk evresinin sona erdiği ve ikinci yerleşme evresi daha olduğu keşfedilmiştir. Çok miktarda pişmiş topraktan yapılmış çanak-çömlek ile kireçtaşından yapılmış bir sanduka bulunmuştur.

1979 yılındaki kazılar, Kültür Bakanlığı Eski Eserler ve Müzeler Genel Müdürlüğü’nün desteği ile İstanbul- Chicago Üniversitesi ve Karslruke Üniversitesinin işbirliğinde Prof. Halet Çambel'ın başkanlığında gerçekleştirilmiştir. Bu dönem kazılarında daha çok, ele geçirilen buluntuların onarımı, sınıflandırılması, değerlendirilmesi ve korunması ile geçmiştir. Çayönü esas evresinin ikinci katında yapılan oda temizliği esnasında bir çocuk mezarına rastlanmıştır.

1980 yılında içinde çok sayıda kafatası olan bir oda bulunmuştur ve buraya Kafataslı Yapı adı verildi. Buranın mezar yapısı olduğu düşünüldmüştür.

1981 yılındaki kazılarda Çayönü Höyüğü’nün orta bölgesinde yoğunlaşılmış ve 50×50 metrelik bir alanda meydan tabakası bulunmuştur. Bu yılki kazı döneminde, buluntuların çağdaş müzecilik çerçevesinde Diyarbakır Müzesi’nde sergilenmesi için çalışmalara başlanmıştır.

1984 yılında Prof. Halet Çambel başkanlığındaki kazılarda Prof. Robert J. Braidwood ile birlikte Doç. Dr. Mehmet Özdoğan da yer almıştır. Prof. Wulf Schirmer de kazılara katılmıştır. Bu dönem kazılarında alan genişletilmesinden ziyade derinleştirilmesi çalışmaları üzerinde yoğunlaşılmıştır. Kazılarda Çayönü esas evresinin dördüncü katmanının altında başka bir tabakaya (beşinci katman) rastlanmış ve buranın yangınla tahrip olduğu görülmuştur. Yapının dikdörtgen planlı olduğu ve dış duvarların taş olduğu tespit edilerek detaylı çalışma sonraki yıllara ertelenmiştir. Derine inmeye devam edilerek altıncı. ve yedinci katmanlara da inilmiştir. Böylece ızgara ve hücre planlı yapılardan ayrı nitelikteki yapılardan oluşan bir geçiş döneminin varlığı anlaşılmıştır. Kazılar devam ettikçe en az 70 kafatası ve büyük bir sunak (adak) taşı bulunmuştur.

1985 yılı kazılarında başka Prof. Halet Çambel’in yanında Doç. Dr. Mehmet Özdoğan, Prof. Robert J. Braidwood, Linda Braidwood ve Prof. Wulf Schirmer yer almıştır. Aslı Özdoğan ise alan yöneticiliğini üstlenmiştir. Bu kazı döneminde buluntuların onarılması, Diyarbakır Müzesi’nde sergilenmesi, Çayönü ile ilgili çizim ve bilgi panolarının hazırlanması ile uğraşılmıştır.

1987 yılında katmanlar arasında dal-örgü duvarlı olandan ızgara plana nasıl geçildiği görülmüştür. Önceki kazılarda ele geçirilen buluntular mahzenlerden çıkarılarak temizlik işlemi yapılmıştır.

1988 yılında kazı çalışmalarının 13. dönemi tamamlanmış ve toplamda 5.300 metrekarelik alan ortaya çıkarılmıştır. Bu yılki kazılarda kafataslı yapı üzerinde yoğunlaşılmış ve kafataslarına ek olarak 450-500 kişiye ait kemik ve iskelet parçalarına rastlanmıştır.

1989 yılında önceki yıllarda çalışılmayan kuzey kısımdaki çanak-çömlekli alan üzerinde yoğunlaşılmıştır. Koyu renkli açkılı çanak-çömlekler bulunmuştur.

1990 yılında Roma Üniversitesini temsilen Dr. İsabella Caneva ve Dr. Alberto Palmieri’nin katılımlarıyla kazı çalışmaları devam etmiştir. Bu dönemde ele geçirilen buluntuları daha geniş kitlelere tanıtmak ve orijinalliğinden kopmadan arkeolojik yapı çatı ile örtülerek ilk tarım ve köy örnek müzesine dönüştürülmesi amaçlanmıştır. 1964 yılındaki ilk kazılardan bu yıla kadar MÖ 7500-5000 yılları arasındaki döneme ait 60 yapı katına ulaşılmıştır.

1991 yılında buluntuların onarımı ve çevre düzenlemesi yapılarak Çayönü’nün çevresi telle çevrilmiştir.

1992 yılında bölgede yaşanan terör olayları sebebiyle güvenlik açısından 30 yıldır devam eden kazı çalışmalarına ara verilmiştir.

24 yıl aradan sonra 2015 yılında Aslı Erim Özdoğan başkanlığında 29 kişilik bir ekiple kazılara tekrar başlanmış ve Çayönü Höyüğü’nün açık hava müzesine dönüştürülmesi hedeflenmiştir.

Çayönü kazıları sonrası ortaya çıkarılan buluntular Diyarbakır Arkeoloji Müzesi’nde sergilenmektedir.