จากหลักฐานที่ค้นพบแสดงให้เห็นว่า ลำดับขั้นของยุคเปลี่ยนผ่านนี้ โครงสร้างทางร่างกายค่อย ๆ เปลี่ยนแปลง โดยเป็นโฮโม เซเปียนส์ยุคแรก อันได้แก่

                (1) มนุษย์สไตน์เฮม (Steinheim) พบในประเทศเยอรมัน คำนวนว่ามีอายุราว 300,000 - 200,000 ปีมาแล้ว

               (2) มนุษย์สวอนสโคมบ์ (Swanscombe) พบในประเทสอังกฤษใกล้กรุงลอนดอน มีชีวิตอยู่ในช่วงเดียวกับมนุษย์สไตน์เฮม

               (3) มนุษย์นีแอนเดอร์ธอลส์ (Neandertals) สันนิฐานว่า ปรากฏขึ้นในโลกระหว่าง125,000 - 40,000 ปีมาแล้ว

              การค้นพบซากของมนุษย์นีแอนเดอร์ธอลส์สร้างความตื่นเต้นแก่วงวิชาการสาขาวิวัฒนาการของมนุษย์มาก ทั้งนี้เป็นเพราะรูปร่างทางร่างกายของมันเกือบเท่ากับของมนุษย์สมัยใหม่ แต่ก็ยังไม่เหมือนกันร้อยเปอร์เซนต์ ดังนั้น จึงแสดงให้เห็นถึงหลักฐานสำคัญว่า มนุษย์นีแอนเดอร์ธอลส์เป็นขั้นตอนสุดท้ายที่จะวิวัฒนการกลายเป็นโฮโม เซเปียนส์ เซเปียนส์ อันเป็นการชี้ชัดถึงลำดับขั้นที่สามารถพิสูจน์ได้ในทฤษฎีวิวัฒนาการ5

               ลักษณะทั่วไปของมนุษย์นีแอนเดอร์ธอลส์ ก็คือ การเดินตัวตั้งตรงเช่นเดียวกับมนุษย์สมัยใหม่ มีขนาดสมองใหญ่ราว 1,200 - 1,800 ลบ.ซม. โครงสร้างทางร่างกายที่เด่นชัด ได้แก่ เตี้ย โดยมีความสูงเฉลี่ยราว 5 ฟุตแต่หนักและหนา หน้าอกกว้างและกลม มีกล้ามเนื้อเป็นมัด ๆ ดูแข็งแรงมาก กระดูกขาใหญ่และโค้ง นิ้วมือใหญ่และสั้น เท้าอูม ส่วนกะโหลก ศีรษะลาดต่ำและแบน กะโหลกท้ายทอยและด้านข้างโป่ง กระดูกคิ้วโปนหนาเหนือขอบตาและโค้งลงมาเชื่อมกับสันจมูก

               มนุษย์นีแอนเดอร์ธอลส์มีความเฉลียวฉลาด สามารถดำรงชีวิตอยู่ในสภาพอากาศหนาวของยุคน้ำแข็งด้วยการอาศัยอยู่ในถ้ำ สวมใส่เสื้อผ้าหนา ใช้ไฟได้ อาศัยอยู่รวมกันเป็นหมู่บ้าน และสามารถล่าสัตว์ใหญ่น้อยได้ทุกประเภท

                 เราเรียกวัฒนธรรมของคนในยุคนี้ว่า วัฒนธรรมมุสเตอเรียน (Mousterian)6 มนุษย์นีแอนเดอร์ธอลส์อาศัยอยู่แถบยุโรปตะวันตก แต่ก็พบหลักฐานว่ามีชีวิตอยู่ในบริเวณประเทศอิรัก โซเวียต และจีนเช่นเดียวกัน คาดว่าคงสูญพันธุ์ในระหว่าง 35,000 -40,000 ปีมาแล้ว