对人类历史最早阶段的研究，即人们所说的古人类学或人类化石学，由于在东非的一系列重大化石发现，在20世纪下半期发生了革命性变化。在这些发现问世之前，古人类学家推定人类起源于东南亚，现在他们则知道人类的起源地是非洲，在此之前他们以为最早的类人动物发源于约万年前，现在他们则把这一数字翻了一倍。
最激动人心的东非化石发现有多次是由英国一个著名的古人类学家之家即利基家族完成的。路易斯·利基是英国一位赴肯尼亚传教士的儿子，他在早年就决心在东非寻找早期人类化石遗存。年，利基在坦桑尼亚发现了原始手斧，这些手斧是由生活在大约万年前的一个早期人类种属制造的。随后，在年，一个巨大的突破出现了，但这不是利基本人而是由他的妻子和合作者玛丽·利基完成的。
早期人类图像模拟那年，玛丽在坦桑尼亚一个遗址细细搜寻的过程中，发现了一些看上去像是人类的牙齿和头盖骨碎片；她把所有碎片拼凑在一起并进行年代测定，结果竞发现这是一个近乎完整的头盖骨，属于一个生活在万年前大致与人相似的动物。由于玛丽发现的这一头骨下颌和牙齿很大，报界很快就把他称为“核桃夹子人”。
“核桃夹子人”其实并不是人，而是一种直立行走的高级猿类。路易斯和玛丽·利基自己也认识到这一点，因而就想弄清楚在附近能否找到更近似于人的动物化石；仅仅过了两年，他们的长子乔纳森就提供了一种确凿无疑的答案：他发现了一个生活在万年以前、脑容量比“核桃夹子人”大得多的灵长目动物头骨遗存。路易斯·利基认出这些是一个与“核桃夹子人”不同的种类的化石，该种属显然是现代人类的直系祖先；因此他能人头骨，万年前生活于非洲把它归入“人”类范畴而不是“猿”类范畴，称之为“能人”,即“有才能的人”。
高级猿类年，利基夫妇的次子理查德（利基家族中现今最著名的古人类学家）率领的一支队伍在肯尼亚发现了一个属于能人的头盖骨碎片，这一头盖骨比其兄长发现的那个头骨更加完整，也更加古老，比前者要早20万年。年，美国人康纳德·约翰逊率领的考古队在埃塞俄比亚发现了一个生活在万年以前的直立行走的类人猿的整个骨架的40%.在宿营地清理该类人猿骨架时，收录机中正有人演唱甲壳虫乐队的歌曲“带着钻石的露西在空中”。
约翰逊灵机一动，把这一动物命名为“露西”。一年以后，约翰逊及其考古队发现了至少属于13个与“露”同时代的类人猿的大量骨骼；又过了一年，玛丽·利基在坦桑尼亚发现了一个万年前在那儿行走的直立类人猿的足迹。年，理查德·利基所率考古队在肯尼亚发现了一个生活在万年前的人类祖先的骨架；这一骨架十分完整，假如它是智人的骨架，那么几乎可以用它在医学学校上解剖课。
达尔文在人类起源问题上仍有许多不确定因素和争论，同时，随着更好的论点的提出和新的物证的发现，人类起源学说在不断得到修正。但不管怎样，最近20年间提出的两个基本论点现在仍是无可置疑的。第一个论点是：导向现代人的进化链与包括所有现存类人猿在内的链条之间的第一次“分裂”与人们一度认为的和脑容量大小无关，而是与两足行走或直立行走有关。
“露西”和约翰逊小组发现的与露西类似的其他直立类人猿化石证明了这一点，因为它们的臂骨和腿骨表明它们直立行走，其头骨则表明它们的脑容量不大，比黑猩猩的脑容量实际上多不了多少。具有本质意义的脑容量增大出现在“露西”之后距今约万年的化石上，由此看来，直立行走无疑出现得最早。
早期直立人化石“露西”这一证据还表明，两足行走的好处并未马上表现在把双手解放出来制作和使用工具上，因为只有在脑容量增大之后这一便利才能显出威力。现在看来情况可能是，在生存斗争中直立类人猿较其他猿类占有优势，因为它们可以抓取食物，拿着食物疾行，随后在隐秘处食用。
由于它们是在白天时这么做的，因而它们还要流更多的汗，这就是为什么最好的残存下来的直立猿类是些皮毛较少的猿。其实，一些古人类学家现在认为，脑容量大首先成为一种生物学上的优势，因为脑容量大可以更好地调解直立类人猿的体温。因而，由于有利的喂食而在遗传方面向直立行走的转化是下述事实的绝妙说明，比如“自然之母”在设计人类进化时并非高瞻远瞩，把手解放出来固然可以导致工具制造，但这种情况在一二百万年后才开始出现。
恰如近来非洲的化石发现所表明的那样，“自然之母”也是草率的，因为她创造了许多像露西那样的不再存在的动物。这以另一种方式说明了有关人类进化的现已得到公认的第二个基本论点，即向人类进化的第二次遗传学“分裂”确实与脑容量有关。能人是现知向现代人进化的最早种属，它们早在万年前就存在了，并有一个比像核桃夹子人那样的同时代直立类人猿大50%左右的脑容量。
非洲化石毋庸置疑，正是这种大脑使得能人在10-20万年的时间内取代了直立类人猿，因为它使得它们能够使用工具。不言而喻，能人的工具极其简陋兽骨，树木的枝干，最精致的无非是边缘经过打磨而变得锋利的石片。看来，这类工具与其说是用于狩猎，不如说有助于人类始祖挖掘块茎、砍伐植物、砸碎坚果和割去腐肉，从而增加他们的食物供应。但是，借助工具采集食物不仅使人类始祖得到更多和更丰富多样的食品供应，而且是人类向文明门槛迈进的第一步，因为它需要迄今在灵长目动物中尚不知晓的某种程度的集团协作。
除了制造工具的能力外，我们对能人的活动知之甚少，看来他们在万年前在非洲融人了在进化链中属于其后继者的直立人之中。不过我们对直立人的了解比对能人要多得多。直立人活动于大约-30万年前，是最早自非洲外移并开始居住在地球各地的种属；另外，最早进行集体狩猎并学会用火方法的也是直立人。直立人还很善于适应他所生存的不同环境，因而他们存在的时间比我们现代人类即智人迄今所生存的时间要多五倍以上。
从体质的角度看，直立人与其前辈能人的区别非常大。能人的身高大概与俾格米人不相上下，直立人则与大多数现代人身材相当。直立人的脑容量比能人平均要多百分之四十，而且某化石证据表明，直立人大脑的形状已朝着我们现代人的大脑的方向发生变化。
直立人的智力使他们可以直立人头盖骨，万年前自非洲移入欧洲和亚洲远东地区，并在迁移过程中适应了各种各样的气候条件。直立人分布的例子是所谓爪哇人和北京人，他们在大约公元前50万年就到了他们由以得名的地区。显然，直立人最重要的单项发明是语言的应用。20世纪80年代初期，对直立人喉部进行的复原结果表明，直立人可以发出我们现代人可以发出的大多数声音。
此外，尽管语言没有留下任何直接的化石遗存，但几乎可以肯定，直立人的工具是按一种只有通过语言才能长久存在的复杂的规则体系制造的。他们肯定知道如何在猎捕大型野兽、加工并分配从这些活动中获得的食物中进行合作。这类合作中最为突出的一点，就是在食物采集和食物加工过程中确立了互利性的男性和女性地位。
化石遗迹直立人学会了使用火至少是在40万年前。虽然他们是否学会了生火至今仍然是个难以确定的问题，但他们已肯定可以控制火以取暖、驱逐对自己有威胁的野兽，也许还可以用火烹煮食物。直立人用火的证据在彼此相隔遥远的中国和西班牙都有所发现，这表明他们已具有足够的智力独立发明某些提高生活水平的工具。
大约30万年前，直立人逐渐开始进化为智人。确实，这一进化过程十分缓慢，以致从现存遗物中很难分清前者何时结束，后者何时开始。然而可以肯定的是，从解剖学的观点看，在数十万年间体质的变化在颈部以上最为明显，因为尽管直立人的体格健壮得堪与橄榄球运动员相媲美。
但他们的前额仍像猿类那样呈斜坡状，其脑壳容积平均约为我们现代人脑壳容积的七成。古人类学家倾向于同意，在直立人和完完全全的现代人种之间有两个过渡性的智人阶段原始智人，生活在30-12.5万年前，以及“尼安德特人”，生活在12.5-4万年前。
尼安德特人“尼安德特人”得名于其骨骼最初是在公元年于德国尼安德河的尼安德特谷地发现，因而命名。由于在欧洲和近代有众多考古发现，因此我们对尼安德特人这一智人过渡阶段有着远比对先于他们的任何种类的早期人类都要有多得多的了解。在遗传学方面尼安德特人与现代人区别很小，类似于现代人各种族之间的区别。尽管尼安德特人的胸围比我们现代人要宽，其颅骨形状与现代人有些不同。
尼安德特人具有相当高超的制造工具技术，而且善于打猎。在他们之前类人动物往往依赖1~2种可作各种用途的工具和武器，尼安德特人则发明了大约60种不同的专门工具，包括刀、凿、钻孔器和矛头。这些工具大多是用石头制成的，但他们还用骨头制造比较精致的工具，为此在操作时需要非常谨慎。
打猎工具此外，他们用树枝或骨头营建蔽身场所，或者，就便利用现成的洞穴栖身，并在洞内砌建庞大的石火炉。尼安德特人的狩猎活动十分成功，以致一些群体把自己限制在只捕猎一种猎物上，比如熊或鹿，而不是见到能猎的动物就捕杀。一些尼安德特人以与众不同的尊敬方式埋葬死者，以食物和用品陪葬，其意显然是想帮助死者在来世的旅行。
结语尼安德特人种是如何进化为完全现代的人种，这是一个令专家头痛的问题，因为这一过程在或多或少不长的时间跨度内发生在东半球各地。在尼安第德特人居住在欧洲和西亚的同时，与尼安德特人相像的人种也居住在非洲和东亚。在4-3万年前，尼安德特人消失了，在东半球上居住的是在解剖学上与我们酷似的人。与此同时，这些新进化而成的人种移入了西半球；当时西伯利亚和阿拉斯加之间尚有陆桥相连，因此移入西半球不需要用船。由于澳大利亚在3万年前就已为人拓植，这样整个地球就像今天这样或多或少有人居住了。