Dallo studio dei fossili è stato subito evidente come Homo habilis presenti un insieme di caratteri plesiomorfi e derivati. Va notato che i caratteri derivati, ovvero nuovi rispetto agli australopitechi, si concentrano principalmente nella morfologia cranica. Infatti in questa specie il volume encefalico medio è di 612 cm³ che, sebbene inferiore alla media degli esseri umani moderni, è decisamente superiore a quella delle australopitecine, che non superavano la soglia dei 500 cm³, considerata da alcuni paleoantropologici uno dei caratteri discriminanti per l'attribuzione di una specie al genere Homo.

Dotato di una capacità cranica di circa 600–750 cm³, Homo habilis utilizzava i suoi strumenti per uccidere animali e squartarne le carcasse. Tali manufatti erano ancora abbastanza primitivi, ma il fatto che tali ominidi li costruissero implica delle importanti considerazioni:

1. H. habilis prefigurava la necessità futura di tali oggetti;

2. H. habilis sapeva scegliere i materiali disponibili per costruirli;

3. H. habilis possedeva l'abilità manuale e cognitiva per realizzarli secondo necessità.

Si ritiene che Homo habilis fosse in grado di padroneggiare gli utensili di pietra del primo Paleolitico. Si trattava degli utensili più avanzati mai usati, e diedero a H. habilis la capacità di prosperare in un ambiente ostile, in precedenza troppo pericoloso per i primati.

Homo erectus aveva una capacità cranica maggiore rispetto a Homo habilis, come anche superiore a quella di H. ergaster, da 813 cm³ a 1 059 cm³. Nonostante una notevole somiglianza con gli esseri umani moderni, aveva un cervello di dimensioni corrispondenti a circa il 75% di quello di Homo sapiens. I membri della specie H.erectus erano piuttosto alti.

Si ritiene comunemente che sia stato il primo a lavorare e utilizzare pietre bifacciali e a usare il fuoco; queste innovazioni gli hanno permesso probabilmente la lavorazione delle pelli e un uso più elaborato degli alimenti rispetto agli uomini primitivi precedenti.

Homo erectus usava utensili più diversificati ed avanzati dei suoi predecessori. Si trattava di strumenti di pietra, un'innovazione significativa fu l'utilizzo di asce a doppio filo e pietre bifacciali scheggiate su due lati, chiamate comunemente amigdale per la loro forma a mandorla, usate come strumenti per scavare radici, tritare vegetali e probabilmente per tagliare pelli.

Era in possesso di tecnologie litiche elevate e aveva un comportamento sociale piuttosto avanzato, al pari degli H. sapiens di diversi periodi paleolitici. Convissuto nell'ultimo periodo della sua esistenza con lo stesso Homo sapiens, scomparve in un tempo relativamente breve, evento che costituisce un enigma scientifico oggi attivamente studiato.

Comparati ai moderni esseri umani i Neandertal erano di costituzione più robusta e avevano caratteri morfologici distintivi, specie per quanto riguarda il cranio, che gradualmente accumulava più aspetti derivati (in senso cladistico), specialmente in regioni geografiche relativamente isolate.

Recenti studi, basati sull'analisi di alcune sequenze geniche di DNA, suggeriscono che, senza arrivare a parlare di sottospecie, vi fu sicuramente una suddivisione in tre (o forse quattro, ma il metodo non riesce ancora a chiarire quest'ipotesi) diversi grandi gruppi di popolazioni. La reale esistenza dei gruppi sud-europeo (sud-iberico, subalpino, balcanico), centro-est europeo (dalla zona nord-iberica fino al mar Caspio) e medio-asiatico (fino ai confini orientali kazaki) in precedenza era stata frequentemente messa in discussione sulla base dei soli reperti fossili.

L'aspetto fisico esteriore del neandertaliano classico, alla luce delle conoscenze attuali, notevolmente incrementatesi rispetto alle prime ipotesi ed estrapolazioni otto-novecentesche, è quello di un uomo di altezza medio-bassa (1,60 m) perfettamente eretto e muscolarmente molto robusto.

Le caratteristiche anatomiche che differenziano maggiormente Homo sapiens dalle specie a esso affini e le conseguenze sulla sua biologia e comportamento si concentrano principalmente sul grado di sviluppo del sistema nervoso, inteso come massa e complessità, e sulla sua organizzazione neurale.

Gli umani hanno un cervello molto strutturato e sviluppato, molto grande in proporzione alle dimensioni dell'individuo (quoziente di encefalizzazione), con notevoli doti di neuroplasticità, capace di un pensiero sviluppato sotto forma di creatività, ragionamento astratto, linguaggio e introspezione. Questa capacità mentale li distingue dagli altri esseri viventi. Altre caratteristiche peculiari sono:

• la postura eretta, non molto comune nei mammiferi e presente solo nei canguri;

• gli arti superiori liberi e con notevoli doti di precisione, sensibilità e prensili per l'origine arboricola, peraltro caratteristica comune a tutto l'ordine tassonomico;

• la visione binoculare necessaria alla percezione della profondità (stereopsi);

• la conseguente precisione nella manipolazione degli oggetti.

Tali caratteristiche hanno permesso agli esseri umani di creare una grande varietà di manufatti e utensili atti a migliorare il proprio adattamento all'ambiente, la sopravvivenza e l'espressione creativa.

Perché nacquero i primi villaggi

• Sedentarietà:

  L'agricoltura richiedeva di rimanere fermi per arare, seminare e curare i campi, mentre l'allevamento necessitava di accudire il bestiame. 

• Acqua:

  La vicinanza a fiumi e sorgenti forniva l'acqua necessaria per l'irrigazione, l'abbeveraggio degli animali e la vita quotidiana. 

• Terreni fertili:

  Terreni pianeggianti e ricchi di sostanze nutritive, come il limo dei fiumi, erano ideali per le coltivazioni. 

Dove nacquero

• Pianure alluvionali:

  Vicino a grandi fiumi come il Nilo, il Tigri, l'Eufrate e il Fiume Giallo, che offrivano acqua e terreni fertili. 

• Aree boschive:

  Nelle vicinanze dei boschi, per la disponibilità di legna da ardere e per la caccia. 

• Luoghi strategicamente sicuri:

  Alcuni villaggi vennero costruiti su alture per essere più facilmente difendibili dalle inondazioni e da eventuali nemici.