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Este artículo muestra el estudio arqueométrico realizado sobre una escultura de Livia, hallada en la ciudad romana de Asido (actual Medina Sidonia, Cádiz, España), conservada en dos partes disociadas (cabeza y cuerpo), con objeto de ampliar el conocimiento sobre el hallazgo escultórico localizado actualmente en el museo de Cádiz. Estas piezas elaboradas en mármoles blancos han sido analizadas desde el punto de vista mineralógico-petrográfico y geoquímico y posteriormente, se ha llevado a cabo un estudio comparativo con material de canteras explotadas y comercializadas en el sur de Hispania, así como con otros mármoles foráneos de amplio uso en época romana en la provincia Baetica. Los resultados analíticos indican que ambas piezas, aunque con rasgos texturales y composicionales diferentes, pueden provenir de una misma cantera. Los rasgos petrográficos son coincidentes con otras variedades tanto locales como foráneas, pero sus componentes químicos mayoritarios y trazas han permitido establecer como origen más probable las canteras de Almadén de la Plata (Sevilla, España). El mármol de la cabeza de tamaño de grano grueso, aspecto translúcido y sacaroideo presenta contenido en Cl y Zn, Zr y La; que permiten atribuir como origen a una variedad de mármol blanco calcítico translucido con venas rosáceas, típico de Almadén de la Plata. Por otra parte los contenidos similares en MgO, Fe2O3, Ba y trazas de Th observados en el mármol del cuerpo, indican su correlación con una variedad de mármol blanco de tamaño de grano más heterogéneo con venas grisáceas y textura bandeada, donde se alternan bandas de grano medio a grueso con bandas de grano más fino, también típico de estas antiguas canteras. Este estudio también pone de manifiesto la cuidadosa selección del material que se usaba en la elaboración de las cabezas-retratos de las esculturas romanas.