Els primers australantrops van ser els australopitècids. Van viure al paleolític inferior i eren omnívors i bípedes, de baixa estatura i de complexió fràgil, i tenien les mans llargues i fines. El crani feia uns 500 centímetres cúbics de capacitat en totes les espècies, i tenia constricció postorbital i cresta sagital, així com una robusta mandíbula amb una dentadura similar a la nostra i un mentó fugisser. Encara que feien servir pals i pedres, es creu que no fabricava eines, tot i que hi ha una certa polèmica a l'entorn de les restes del llac Turkana, d'uns 2,3 milions d'anys, que apareixen associades a instruments lítics.

l'Australopithecus més antic és l'Australopithecus anamensis, que va viure entre fa 4,2 i 3,8 milions d'anys, la qual cosa el situa just a continuació de l'Ardipithecus ramidus. Les seves restes van ser trobades per Meave Leaky al llac Turkana. Era un petit ésser de metre vint que caminava dret i era vegetarià. El seu crani no arribava al mig litre de capacitat, i se situava en uns 450 cm³. No parlava ni feia instruments.

A continuació, entre 3,7 i 3 milions d'anys, trobem l'Australopithecus afarensis, la famosa Lucy. Una mica més alt que l'A. anamensis, encara no arribava al metre i mig. La seva capacitat cranial era de mig litre i tenia una mandíbula prominent. Vivia en boscos secs amb clarianes i caminava dret, encara que trepava als arbres. No feia instruments, però és possible que ja parlés. A la zona de Laetoli, Mary Leakey va trobar-hi petjades.

El 1999 es va trobar un altre fòssil, l'Australopithecus garhi, que podria ser el punt de separació entre els australopitècids i els Homo.

l'Australopithecus africanus és una altra espècie que va viure entre fa 3 i 2,5 milions d'anys, tot i que potser encara es remunta més enrere, fins fa 3,5 milions d'anys. Era omnívor i possiblement parlés. Als boscos humits de Sud-àfrica, s'hi va trobar una versió més gran de l'A. africanus: l'Australopithecus robustus. Però, malgrat les semblances físiques, l'A. robustus no sembla ser un descendent directe de l'A. garhi, sinó de l'Australopithecus boisei. Aquest era un ésser de metre i mig d'alçada i una mica més de 500 cm³ de capacitat cranial, que va viure entre fa 2,4 i 1 milió d'anys. Tenia una gran mandíbula amb forts molars, però petits ullals i incisius. Possiblement parlés, i pot ser que fabriqués instruments.

Entre els australantrops hi trobem també dos Homo. l'Homo rudolfensis va ser un ésser a mig camí entre els australopitècids i l'Homo erectus, que va viure entre fa 2,5 i 1,8 milions d'anys. Feia una mica més de metre i mig i tenia una capacitat cranial de 800 cm³. Era omnívor i potser parlés, i fabricava eines.

l'Homo habilis va viure una mica després, entre fa 2,3 i 1,5 milions d'anys. La seva capacitat cranial era de 700 cm³ i potser va ser el primer constructor d'útils. Era omnívor i practicava la caça de petits animals. Tenia una menor constricció postorbital i els maxil·lars menys desenvolupats. Era bípede i tenia la mà forta.

Fase humana arcaica

Pel que fa als arcantrops o antròpids, ens trobem amb una espècie polèmica: l'Homo ergaster. Molts prehistoriadors consideren que, de fet, és la mateixa espècie que l'Homo erectus, però també hi ha qui el considera un homínid a mig camí entre l'Homo habilis i l'Homo erectus. I l'equip d'Atapuerca el considera el predecessor de l'Homo antecessor.

L'Homo erectus tenia una capacitat cranial de des de 900 cm³ fins a 1.200 cm³, coneixia el foc i fabricava utensilis elaborats. Va sortir de l'Àfrica fa un milió d'anys i va arribar fins a Indonèsia, la qual cosa implica superar braços de 19 quilòmetres d'aigua. Aquesta espècie inclou tant l'humà de Java descobert el 1891 com el Sinanthropus pekinensis, trobat a Txu-Ku-Tien el 1922.

Un altre arcantrop polèmic és l'Homo antecessor, les restes del qual tenen uns 780.000 anys i es troben a Atapuerca, a la Gran Dolina. Segons l'equip de l'excavació, es tracta de l'avantpassat comú dels europeus antics i moderns. Hauria arribat a Europa fa gairebé un milió d'anys per evolucionar-hi a Homo heidelbergensis i, d'aquest, a Homo neanderthalensis. Aquells antecessors que van romandre a l'Àfrica, en canvi, van acabar evolucionant a Homo sapiens. Se sap que tenien indústria lítica i que eren caníbals gastronòmics, no rituals.