starije kameno doba (paleolitik), najstarije i najduže razdoblje ljudske povijesti; naziv paleolitik prvi je upotrijebio John Lubbock 1865. razdvojivši kameno doba na paleolitik i neolitik. U Europi se paleolitik podudara s geološkim razdobljem pleistocena, dok u Africi započinje već u pliocenu; započeo je prije 4 milijuna godina i završio sa zadnjim ledenim dobom 10 000 god. pr. Kr. (→ srednje kameno doba). U gospodarskom smislu to je razdoblje lova i skupljanja plodova, nomadskoga načina života, pa se arheološki ostatci nalaze uglavnom u špiljama, pripećcima, ali i na otvorenom. Najranije početke posvjedočuju kamene rukotvorine izrađene cijepanjem sedimentnih, metamorfnih i eruptivnih stijena te minerala. Starije kameno doba se dijeli na donje (starije), srednje i gornje (mlađe).
O najstarijim izrađevinama donjega paleolitika svjedoče rukotvorine s nalazišta Gona u Etiopiji (2,6 milijuna godina prije sadašnjosti.). To su uglavnom sjekači, sjeckala i neobrađeni odbojci koji pripadaju olduvienu (prema klancu Olduvai u Tanzaniji). Nalazi iz Olduvaia upućuju na nepromijenjen način izradbe tijekom prvih milijun godina, a mogle su ih izrađivati australopitecine te Homo habilis i Homo rudolfensis. Primjena prvih tehnologija imala je velik utjecaj na prehranu (mogućnost rezanja životinjskih trupala) pa su po načinu prehrane rani hominidi bivali sve sličniji mesožderima što je moglo rezultirati povećanjem populacije.
Iz čovjeka vrste Homo habilis razvio se Homo erectus. U posljednje vrijeme dio znanstvenika kronološki starije nalaze iz Afrike (i ljudske ostatke s nalazišta Dmanisi u Gruziji), koji su prije bili pripisivani vrsti Homo erectus, na temelju morfoloških razlika pripisuje vrsti Homo ergaster, dok za mlađe i dalje rabi naziv Homo erectus. Homo ergaster/erectus naselio je vruća i sušna područja Afrike i prvi je čovjek koji je izišao iz Afrike. Na nalazištu Dmanisi u Gruziji ostatci toga čovjeka i oruđa datirani su na 1,7 milijuna godina prije sadašnjosti, što je najraniji nalaz čovjeka i njegovih proizvoda izvan Afrike.
Homo ergaster/erectus proizvodio je simetrično obostrano oblikovana klinasta kamena oruđa – šačnike, tipične za kulturu acheuléena koja se u Africi pojavila prije približno 1, 7 milijuna godina. Dmanisi, kao i najstarija nalazišta u Europi (Vallonet u Francuskoj, donji slojevi nalazišta Atapuerca /Gran Dolina/ u Španjolskoj, Stránská skála u Češkoj, vjerojatno Šandalja I u Hrvatskoj), datirana između 1 milijun i 500 000 god., ne sadrže tipične acheuléenske izrađevine – šačnike, nego njihova industrija po jednostavnim odbojcima, sjekačima i sjeckalima nalikuje na olduviensku, dok su acheuléenski alati pronađeni na mnogim europskim nalazištima starosti između 500 000 i 250 000 god., kao što su: Torralba i Ambrona u Španjolskoj, Abbeville, Saint-Acheul, Arago i Terra Amata u Francuskoj te Boxgrove u Engleskoj. Njih je izrađivao arhaični Homo sapiens za kojega dio znanstvenika rabi naziv Homo heidelbergensis. Razvio se iz vrste Homo erectus i pojavio u Europi prije približno 500 000 god., a iz njega su se u Europi razvili neandertalci te možda i moderni ljudi u Africi. Osim izradbe šačnika, posebno je važna primjena levalloisienske metode, kojom se iz jedne posebno oblikovane jezgre dobije više odbojaka određena oblika, jer njezina primjena može podrazumijevati povećanje kognitivnih sposobnosti. Osim obradbe kamena, čovjek donjega paleolitika vješto je obrađivao i drvo. Vršak drvenoga koplja potječe s nalazišta Clacton-on-Sea u Essexu, u Engleskoj, a koplja su pronađena na dvama nalazištima ugljenokopa Schöningen u Njemačkoj. Znanstveno je vrlo dobro evidentirana uporaba vatre na arheološkim nalazištima donjega paleolitika mlađima od 250 000 god., pa se smatra da je do ovladavanja vatrom i njezine uporabe moralo doći i mnogo prije. Acheuléenski čovjek vjerojatno je gradio prve osmišljene nastambe (Terra Amata u Nici). Iz toga razdoblja potječe i jedna rukotvorina na oblutku s nalazišta Berekhat Ram na Golanskoj visoravni koja možda predstavlja ljudski lik, kao i figurica sa sjeverne obale rijeke Draa, nedaleko od grada Tan-Tan u Maroku.
Prije dvjestotinjak tisuća godina započinje razdoblje srednjega paleolitika koje se u Europi veže za neandertalce. Proizvode toga razdoblja označuje moustérienska kultura koja se rasprostire na prostoru Europe i zapadne Azije, gdje se gotovo uvijek veže za neandertalca, te sjeverne Afrike, gdje su ju, kao i atériensku kulturu, činili afrički suvremenici neandertalaca. Osim što su upotrebljavali levalloisiensku i druge metode, neandertalci su raspolagali sa šezdesetak različitih tipova alata, a moustérienska kultura pokazuje varijabilnost i dijeli se u više tipova, što upućuje na povećanje specijaliziranih aktivnosti. Neandertalci su uspješno obrađivali organske materijale, uglavljivali oruđa u drvene drške upotrebljavajući smole drveća kao ljepilo, bili su uspješni lovci, a analize stabilnih izotopa pokazuju da je meso bilo gotovo isključiv izvor njihove prehrane. Prvi su u cjelokupnoj ljudskoj povijesti pokapali mrtve (primjerice La Chapelle-aux-Saints, La Ferrasie, Le Moustier u Francuskoj, Kebara u Izraelu, Tešik-Taš u Uzbekistanu, Šanidar u Iraku) i imali religijske obrede. Najraniji nalazi modernih ljudi (Homo sapiens sapiens) potječu iz Afrike i stari su gotovo dvjestotinjak tisuća godina (Kibish u Etiopiji). Ponašanje ranih modernih ljudi u Africi slično je europskim neandertalcima sve do prije 50 000 ili 40 000 god., kada ono postaje slično onomu suvremenoga čovjeka. U Europi postoji više prijelaznih kultura koje po tipološkim i tehnološkim obilježjima već mogu pripadati gornjemu paleolitiku (40 000 do 10 000 prije sadašnjosti), ali još uvijek sa znatnom zastupljenošću srednjopaleolitičkih tipova alata. Za châtelperroniensku kulturu, koja sadrži mnoga moderna obilježja, pouzdano se zna da su ju izrađivali neandertalci (Saint-Césaire i Arcy-sur-Cure u Francuskoj). Možda su ju samostalno razvili ili je nastala pod utjecajem modernih ljudi.
Neandertalci su nestali prije tridesetak tisuća god., a prije približno 35 000 god. rani moderni čovjek (Homo sapiens sapiens) pojavio se na europskom tlu (Peştera cu Oase u Rumunjskoj). U gornjem paleolitiku čovjek je u potpunosti razvio različite aspekte modernoga ponašanja, te nastanio Australiju i Ameriku. Došlo je do velike tipološke raznolikosti alata, proizvodnje efikasnoga lovačkog oružja, podjele poslova, spremanja zaliha, specijalizacije, regionalizacije kultura, razvijene figurativne umjetnosti i izražene simbolike koja se odražava u špiljskome slikarstvu, skulpturi i ukopima pokojnika s mnogobrojnim prilozima, odnosno posmrtnim darovima. Među kamenim izrađevinama (aurignacien, gravettien, solutréen, magdalénien) istaknuto mjesto zauzimaju sječiva, premda se ona pojavljuju i mnogo prije. Naglašena je mikrolitizacija i tipološka raznolikost, a česta je izradba i primjena predmeta od životinjskih kostiju i roga (šila, izbacivači koplja, igle, sitne figure, harpuni, udice). Pronađeni su ostatci pomno izrađenih kuća (Dolní Věstonice u Moravskoj i Kostenki nedaleko od Voroneža u Rusiji). Nalazi iz Dolníh Věstonica svjedoče da je čovjek već u paleolitiku imao potrebno znanje za izradbu keramičkih predmeta (figurice), a na nalazištima je posvjedočena i proizvodnja tekstila, mrežica i košara, te česta izradba nakita kojega je značenje simboličko. Čovjek je tada vjerojatno prvi put mogao jače utjecati na okoliš. Zatopljenje potkraj paleolitika uzrokovalo je podizanje razine mora, što je dovelo do gubitka dijela ranijih teritorija, a vremenska granica prema srednjemu kamenom dobu (mezolitiku) određena je na približno 10 000 god. pr. Kr.