Особый интерес представляют многослойные стоянки. В Туткауле, раскапывавшемся под руководством В.А. Ранова в 1963–1969 гг., зафиксированы четыре культурных горизонта, из которых два верхних (1 и 2) относятся к гиссарской культуре, два нижних (2а-3) — к эпохе мезолита и, возможно, к финальному палеолиту (слой 3). В Сай-Сайеде, исследовавшемся под руководством А.Х. Юсупова в 1963–1972 гг., выявлено три культурных горизонта. Из них два верхних принадлежат разным этапам гиссарской культуры, а нижний датируется финальным палеолитом. На поселении Куй-Бульен работами А.П. Окладникова в 1957–1959 гг. установлено наличие трех горизонтов неолитического времени мощностью около 1,5 м, которые перекрывали более ранние, возможно, мезолитические напластования. Выше гиссарских слоев отмечены остатки средневекового горизонта. Три гиссарских слоя здесь, возможно, одновременны. Раскопки навеса Ак-Танги, исследовавшегося в 1957–1959 гг. под руководством В.А. Ранова, вскрыли шесть культурных горизонтов. Первый, самый верхний, относится к историческому времени, второй — к эпохе бронзы (слои «бронза I и II»), третий — к энеолиту или позднему неолиту (слой «бронза III»), четвертый и пятый — к неолиту (слои «неолит IV и V»), шестой — к мезолиту (слой «неолит VI»). Гиссарский материал содержали слой IV и V.
Основные исследователи гиссарской культуры, А.П. Окладников и В.А. Ранов видят в ней земледельческую культуру, широко распространенную в горных районах Средней Азии и характеризующуюся обилием грубых галечных орудий, битыми гальками, отщепами и пластинами при малом количестве законченных форм. Местонахождения гиссарской культуры напоминают остатки мастерских для первичной обработки камня. В отдельных пунктах обнаружена лепная керамика с отпечатками грубой ткани на внутренней поверхности сосудов.
Гиссарскую культуру относили к позднему неолиту и датировали III–II тыс. до н. э. (
Выделяются два типа гиссарских памятников: 1) временные стойбища, обычно с развеянным культурным слоем (Кум-тепа, Танга-Товри, Дагача, Тугузак, Гуликандоз) и 2) долговременные поселения с мощными культурными напластованиями (Туткаул, Сай-Сайед, Куй-Бульен, Ак-Танги), с каменными кладками и очагами, с одиночными погребениями без специальных могильных сооружений и инвентаря.
В территориальном отношении гиссарская культура распадается на несколько групп: гиссарскую, дангаринскую, нурекскую, яванскую, кулябскую и уратюбинскую, включающие от 10 до нескольких десятков памятников. По наблюдениям В.А. Ранова (1985, с. 13), стоянки гиссарской культуры по своему геоморфологическому положению подразделяются на четыре группы. Одна группа расположена вдоль Кафирнигана, Вахта, Душанбинки и приурочена к верхней части верхнеплейстоценовых (реже среднеплейстоценовых) террас высотой 25–30 м над уровнем рек Санги-Угур, Дагана и др. Вторая тяготеет к крупным конусам выноса боковых ущелий и саев, высотой 20–50 м (Туткаул, Сай-Сайед и др.). Третья фиксируется в боковых долинах крупных водотоков, занимая предгорные холмистые увалы разного уровня (местонахождения у Санги-Миля, Шахринау и др.). Наконец, к четвертой можно отнести памятники в отложениях скальных убежищ (навес Ак-Танги). Памятники первой и третьей групп, по подсчетам В.А. Ранова, включают 70–75 % всех гиссарских местонахождений. Площадь гиссарских стоянок в основном составляет 0,4–0,5 га (Сай-Сайед, Куй-Бульен). Однако есть более крупные поселения, территория которых около 1 га (Туткаул, Ак-Танги, Тепеи-Газийон), и совсем мелкие, менее 0,01 га (Кум-Тепа, Шаватки-боло, Кокча и др.).