Das Paläolithikum, auch als Altsteinzeit bekannt, stellt die längste und prägendste Epoche in der Geschichte der Menschheit dar. Sie begann vor etwa 2,6 Millionen Jahren mit dem ersten Nachweis von Steinwerkzeugen und endete um 10.000 v. Chr. mit dem Übergang zum Mesolithikum. Der Begriff leitet sich von den griechischen Wörtern „palaios“ (alt) und „lithos“ (Stein) ab und beschreibt treffend die dominierende Technologie dieser Zeit: die Bearbeitung von Stein zu Werkzeugen. Während dieser ausgedehnten Periode entwickelten sich die frühen Homininen von ihren tierischen Vorfahren zu anatomisch modernen Menschen, passten sich an wechselnde klimatische Bedingungen an und legten den Grundstein für alle späteren kulturellen und technologischen Errungenschaften.
Das Paläolithikum wird traditionell in drei Hauptphasen unterteilt: das Altpaläolithikum (Frühes Paläolithikum), das Mittelpaläolithikum und das Jungpaläolithikum. Das Altpaläolithikum, das vor etwa 2,6 Millionen Jahren begann und bis etwa 300.000 v. Chr. reichte, ist geprägt von den frühesten Vertretern der Gattung Homo, wie Homo habilis und Homo erectus. In dieser Zeit entstanden einfache Geröllgeräte (Oldowan-Kultur) und später die charakteristischen Faustkeile der Acheuléen-Kultur. Der Homo erectus war der erste Hominin, der Afrika verließ und sich über weite Teile Asiens und Europas ausbreitete. Auch die kontrollierte Nutzung des Feuers wird dieser Phase zugeschrieben, was einen entscheidenden Vorteil für Schutz, Nahrungszubereitung und Wärme bot.
Das Mittelpaläolithikum erstreckte sich von etwa 300.000 v. Chr. bis 40.000 v. Chr. und ist untrennbar mit dem Neandertaler (Homo neanderthalensis) in Europa und Teilen Asiens sowie den frühen anatomisch modernen Menschen (Homo sapiens) in Afrika verbunden. Die Werkzeugtechnologie wurde raffinierter, insbesondere durch die Einführung der Levallois-Technik, die die Herstellung präziserer Abschlagsgeräte ermöglichte. In dieser Phase finden sich auch erste Hinweise auf symbolisches Denken, wie einfache Bestattungen, die auf eine Vorstellung vom Jenseits oder zumindest auf eine besondere Behandlung der Toten hindeuten. Soziale Strukturen wurden komplexer, und die Jagdstrategien entwickelten sich weiter.
Das Jungpaläolithikum, von etwa 40.000 v. Chr. bis 10.000 v. Chr., war die Ära des anatomisch modernen Menschen, des Homo sapiens, der sich in dieser Zeit weltweit verbreitete und andere Homininen verdrängte. Diese Periode zeichnet sich durch eine explosionsartige Entwicklung von Kunst und Technologie aus. Es entstanden hochspezialisierte Werkzeuge aus Klingen, Knochen, Geweih und Elfenbein, darunter Speerschleudern, Nadeln und Harpunen. Die Höhlenmalerei, wie sie in Lascaux oder Altamira zu finden ist, sowie tragbare Kunstwerke wie Venusfiguren zeugen von einer tiefen symbolischen und ästhetischen Ausdrucksfähigkeit. Die Besiedlung Amerikas und Australiens fand ebenfalls in dieser späten Phase des Paläolithikums statt.
Der Lebensstil im gesamten Paläolithikum war der eines Jägers und Sammlers. Die Menschen lebten in kleinen, mobilen Gruppen und folgten den saisonalen Wanderungen der Tierherden und der Verfügbarkeit pflanzlicher Nahrung. Ihre Existenz war eng an die Natur gebunden, und sie besaßen ein tiefes Wissen über ihre Umwelt. Die Gesellschaften waren wahrscheinlich egalitär, ohne ausgeprägte soziale Hierarchien. Die Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Klimazonen, von den Kaltzeiten der Eiszeiten bis zu wärmeren Zwischeneiszeiten, war entscheidend für ihr Überleben.
Das Ende des Paläolithikums markiert einen fundamentalen Wandel, der durch das Ende der letzten Eiszeit und eine damit verbundene Klimaerwärmung eingeleitet wurde. Die Megafauna, die eine wichtige Nahrungsquelle darstellte, wanderte ab oder starb aus, was die Menschen zwang, ihre Ernährungsstrategien anzupassen. Dieser Übergang leitete das Mesolithikum ein, eine Übergangsphase, die schließlich zur Neolithischen Revolution und der Entwicklung von Ackerbau und Viehzucht führte, welche die menschliche Lebensweise für immer verändern sollte.