Ankara’nın Çayyolu semtinde yer almaktadır. İlk Tunç Çağ (İTÇ) yerleşmesi olan ve günümüzde ODTÜ Yerleşkesi'nde sınırları içinde yer alan Koçumbeli’nin yaklaşık olarak dokuz kilometre kuzeybatısında yer almaktadır. Çayyolu Höyük, şehir merkezinde, Park Caddesi’nin birkaç metre doğusunda yer almasına rağmen, çeşitli dönemlerde tahribata uğramıştır fakat büyük bir bölümü korunarak günümüze kadar ulaşabilmiştir. Höyüğün tepe kısmı üzerinde eskiden gecekondu yerleşmesi bulunduğundan üst tabakalar kısmen tahrip olmuştur. Güneyi ise toprak çekilmesi ve düzleştirme çalışmaları nedeniyle büyük oranda tıraşlanmıştır.

2002 yılında L.E. Vardar tarafından yapılan yüzey araştırmasında Kalkolitik; İTÇ ve Hellenistik döneme ait çanak çömlekler bulunmuştur. Anadolu Medeniyetleri Müzesi'nin başkanlığında ve Ahi Evran Üniversitesi’nden G. İlgezdi-Bertram’ın bilimsel sorumluluğunda 2011 yılında kurtarma kazıları başlatılmış, 2013 yılında da bu kazılar devam ettirilmiştir. Bu Höyük, Kültür ve Turizm Bakanlığı tarafından hazırlanmış tescilli arkeolojik sit alanları listesinde yer almaktadır.

Çayyolu Höyük’te yapılan çalışmalar sonucunda tabakalanmaya ilişkin ön sonuçlar elde edilmiş ve höyükte dört evre tespit edilmiştir: Çayyolu I: Hellenistik-Geç Roma / Bizans, Çayyolu II: İTÇ-OTÇ geçiş dönemi, Çayyolu III: İTÇ (?)-Koçumbeli / Ahlatlıbel ile çağdaş, Çayyolu IV: Geç Kalkolitik-İTÇ başı.

2011 yılında başlanan kurtarma kazısının H5 açmasında dokuz yapı evresi tespit edilmiştir. En alt evrede oldukça iyi korunmuş mimari kalıntılar gözlemlenmiştir. İTÇ’nin eski evrelerine ait tabakada iki yenileme evresi bulunan geniş yassı taşlardan oluşturulmuş bir döşeme ve bununla ilişkili taş ve kerpiç tuğla karışımı duvarlar tespit edilmiştir. 2013 yılı çalışmalarıyla höyükteki İTÇ tabakaları Çayyolu II ve Çayyolu III olarak tanımlanmış, Çayyolu III, H5 açmasında ve H9 açmasında tespit edilmiştir. Bu evre Koçumbeli / Ahlatlıbel ile çağdaştır. Dolayısıyla İTÇ’ye tarihlendiği söylenebilir. H9 açmasında, kerpiç mimari ögeleri ortaya çıkarılmış, H5 açmasında ise önce taş temelli daha sonra ise taş ve kerpicin bir arada kullanıldığı yapı kalıntıları tespit edilmiştir. H9 açmasının kuzeybatısında, kalıba basılmış kerpiçlerle inşa edilmiş, kare planlı bir mekân bulunmuştur. Şu ana kadar yürütülen çalışmalar, H9 açmasındaki kalıntıların depolama ve işlik alanlarına ait olduğunu göstermektedir. Çayyolu II evresi ise G5, H4, H5 ve I5 açmalarının üstyapı katlarında tespit edilmiştir. İTÇ-OTÇ geçiş dönemine tarihlenmektedir. Yapılar taş temelli, dörtgen planlıdır. İçlerinde ocak yerleri vardır. Bazı yapı duvarlarında, duvarların iç kısmının beyaz sıva ile sıvanmış olduğu görülmüştür. Tabanlar ise sıkıştırılmış kil tabandır.

Höyükte 2011 yılında başlanan kurtarma kazısında H5 açmasının üst evrelerinde İTÇ’den OTÇ’ye geçiş dönemine tarihlenen çanak çömleklerle karşılaştırılmış, bu evrede yatay kulplu kâseler, kırmızı astarlı mallar sıklıkla göze çarpmıştır. Evre III’e ait çanak çömlekler, siyah açkı üzerine yiv bezemeli kâse ve çanaklar, kırmızı ya da siyah açkılı ve iç kısmı kırmızı astarlı (?) mallardan oluşmaktadır. Evre II’de ise çark yapımı, kırmızı astarlı mallar, S profilli kâse ve çanaklar ve boyalı çanak çömlekler görülmektedir. H5 açmasında da çok sayıda pişmiş toprak ağırşaklar ele geçmiştir. Bunların büyük bir kısmı geometrik bezemeli olup form ve boyut açısından çeşitlilik göstermektedir. Yine H5 açmasında korozyona uğradıkları için başlık formları anlaşılamayan tunç iğneler ele geçmiştir.

Ankara’nın güneyinde günümüze kadar birkaç İlk Tunç Çağ yerleşmesinde kazı çalışmaları yürütülmüştür. Burada yaklaşık olarak Geç Kalkolitik dönemden başlayıp İlk Tunç Çağ’ı sonuna kadar kesintisiz uzun bir stratigrafi ile karşılaşılmıştır. Bunlardan en eskisi olan Çayyolu Höyük IV, keramiklerinin bezeme içermemesi ve basit olması nedeniyle kesin olarak paralellerinin bulunması şu an için oldukça zordur. Buna rağmen siyah açkılı keramiklerin benzerlerine Alişar’da rastlanılmaktadır. Bu evrede, Meyveliklere ait az sayıda kap parçasına da rastlanılmıştır. 2011 yılında Anadolu Medeniyetleri Müzesi tarafından kazısı gerçekleştirilen Ankara - Sincan Höyük’te de benzer özellikler tespit edildiğinden Çayyolu IV ile çağdaş olabileceği düşünülmektedir. Ankara’da Geç Kalkolitik ve İlk Tunç Çağına tarihlenen seçilmiş buluntu yerlerinin Çayyolu Höyük ile karşılaştırmalı tarihlemesi Ankara’da boyalı keramiklerin açık bir şekilde İlk Tunç Çağ’ın sonlarında ve Orta Tunç Çağ’a geçiş döneminde görüldüğü anlaşılmaktadır. Çayyolu Höyük’te çok sayıda boyalı çanak çömlek örneğine rastlanması nedeniyle Ankara’da de sözü edilen boyalı keramikleri içeren bölgenin içinde yer aldığı söylenebilir. Burada ele geçen boyalı keramiklerden bir kısmının belirgin bir şekilde yerel özellikler içerdiği görülmektedir. Höyükte yürütülecek kazı çalışmaları ve malzeme üzerinde yürütülen detaylı analiz çalışmaları sonucunda höyüğün stratigrafisi, mimarisi ve buluntuları hakkında daha kesin sonuçlara ulaşılacağından kuşku bulunmamaktadır.