Неолит представлен многочисленными культурами. Часть их принадлежит древнеземледельческим племенам, а часть — первобытным рыболовам-охотникам. К земледельческому неолиту относятся памятники бугской и других культур Правобережной Украины и Молдавии (5—3-е тыс. до н. э.), поселения Закавказья (Шулавери, Одиши, Кистрик и др.), а также поселения типа Джейтун в Южной Туркмении, напоминающие поселения неолитических земледельцев Ирана. Культуры неолитических охотников и рыболовов 5—3-го тыс. до н. э. существовали также на Ю. — в Приазовье, на Северном Кавказе, в Средней Азии (кельтеминарская культура); но особенно широко они были распространены в 4—2-м тыс. до н. э. на С., в лесной полосе от Балтики до Тихого океана. Многочисленные неолитические охотничье-рыболовческие культуры, для большей части которых характерны те или иные типы керамики, украшенной ямочно-гребенчатым и гребенчато-накольчатым узорами, представлены по берегам Ладожского и Онежского озер и Белого моря (здесь в некоторых местах встречаются и связанные с этими культурами наскальные изображения, петроглифы), на верхней Волге и в Волго-Окском междуречье. В Прикамье, в лесостепной Украине, в Западной и Восточной Сибири у неолитических племён была распространена керамика с гребенчато-накольчатым и гребенчатым узорами. Иные типы неолитической керамики были распространены в Приморье и на Сахалине.
История изучения К. в. Догадку о том, что эпохе использования металлов предшествовало время, когда оружием служили камни, высказал Лукреций Кар в 1 в. до н. э. В 1836 дат. археолог К. Ю. Томсен выделил на археологическом материале 3 культурно-исторические эпохи (К. в., бронзовый век, железный век). Существование палеолитического ископаемого человека доказал в 40—50-х гг. 19 в. в борьбе против реакционной клерикальной науки французский археолог Буше де Перт. В 60-х гг. английский учёный Дж. Леббок расчленил К. в. на палеолит и неолит, а французский археолог Г. де Мортилье создал обобщающие работы по К. в. и разработал более дробную периодизацию (эпохи шелльская, мустьерская и др.). Ко 2-й половине 19 в. относятся исследования мезолитических кухонных куч в Дании, неолитических свайных поселений в Швейцарии, многочисленные палеолитических и неолитических пещер и стоянок Европы и Азии. В конце 19 в. и в начале 20 в. открыты палеолитические расписные изображения в пещерах Южной Франции и Северной Испании.
Во 2-й половине 19 в. изучение К. в. было тесно связано с дарвиновскими идеями (см. Дарвинизм), с прогрессивным, хотя и исторически ограниченным, эволюционизмом. На рубеже 19 и 20 вв. и в 1-й половине 20 в. в буржуазной науке о К. в. (первобытной археологии, доистории, палеоэтнологии) существенно усовершенствовалась методика археологической работы, был накоплен огромный новый фактический материал, не укладывавшийся в рамки старых упрощённых схем, выявилось многообразие и сложность развития культур К. в. В то же время получили широкое распространение антиисторические построения, связанные с теорией культурных кругов, с теорией миграций, а иногда и непосредственно с реакционным расизмом. Прогрессивные буржуазные учёные, стремившиеся проследить развитие первобытного человечества и его экономики как закономерный процесс, выступали против этих реакционных концепций. Серьёзным достижением зарубежных исследователей 1-й половины и середины 20 в. является создание ряда обобщающих руководств, справочников и энциклопедий по К. в. Европы, Азии, Африки и Америки (французский учёный Ж. Дешелет, немецкий — М. Эберт, английские — Дж. Кларк, Г. Чайлд, Р. Вофрей, Х. М. Уормингтон и др.), ликвидация обширных белых пятен на археологических картах, обнаружение и исследование многочисленных памятников К. в. в странах Европы (чехосл. учёные К. Абсолон, Б. Клима, Ф. Прошек, И. Неуступни, венгерский — Л. Вертеш, румынский — К. Николэеску-Плопшор, югославские — С. Бродар, А. Бенац, польские — Л. Савицкий, С. Круковский, немецкий — А. Руст, испанский — Л. Перикот-Гарсиа и др.), на территории Африки (английский учёный Л. Лики, французский — К. Арамбур и др.), на Ближнем Востоке (английские учёные Д. Гаррод, Дж. Мелларт, К. Кеньон, американские — Р. Брейдвуд, Р. Солецкий и др.), в Индии (Х. Д. Санкалиа, Б. Б. Лал и др.), в Китае (Цзя Лань-по, Пэй Вэнь-чжун и др.), в Юго-Восточной Азии (французский учёный А. Мансюи, голландский — Х. ван Гекерен и др.), в Америке (американские учёные А. Крёбер, Ф. Рейни и др.). Значительно усовершенствовалась техника раскопок, увеличилась публикация археологических памятников, распространилось комплексное исследование древних поселений археологами, геологами, палеозоологами, палеоботаниками. Стал широко применяться радиоуглеродный метод датировки, статистический метод изучения каменных орудий, созданы обобщающие труды, посвященные искусству К. в. (французские учёные А, Брейль, А. Леруа-Гуран, итальянский — П. Грациози и др.).
В России ряд палеолитических и неолитических стоянок был изучен в 70—90-х гг. 19 в. А. С. Уваровым, И. С. Поляковым, К. С. Мережковским, В. Б. Антоновичем, В. В. Хвойкой и др. Первые 2 десятилетия 20 в. ознаменовались обобщающими работами по К. в., а также проведёнными на высоком для своего времени уровне, с привлечением геологов и зоологов, раскопками палеолитических и неолитических поселений В. А. Городцова, А. А. Спицына, Ф. К. Волкова, П. П. Ефименко и др.
После Октябрьской социалистической революции исследования К. в. в СССР приобрели широкий размах. К 1917 на территории страны было известно 12 палеолитических местонахождений, в начале 1970-х гг. их число превышало 1000. Впервые открыты палеолитические памятники в Белоруссии (К. М. Поликарпович), в Армении, Азербайджане и Грузии (Г. К. Ниорадзе, С. Н. Замятнин, М. З. Паничкина, М. М. Гусейнов, Л. Н. Соловьев и др.), в Средней Азии (А. П. Окладников, Д. Н. Лев, В. А. Ранов, Х. А. Алпысбаев и др.), на Урале (М. В. Талицкий и др.). Многочисленные новые палеолитические памятники открыты и исследованы в Крыму, на Русской равнине, в Сибири (П. П. Ефименко, М. В. Воеводский, Г. А. Бонч-Осмоловский, М. Я. Рудинский, Г. П. Сосновский, А. П. Окладников, М. М. Герасимов, С. Н. Бибиков, А. П. Черныш, А. Н. Рогачёв, О. Н. Бадер, А. А. Формозов, И. Г. Шовкопляс, П. И. Борисковский и др.), в Грузии (Н, З. Бердзенишвили, А. Н. Каландадзе, Д. М. Тушабрамишвили, В. П. Любин и др.). Открыты самые сев. палеолитические памятники в мире: на Печоре, Лене, в бассейне Алдана и на Камчатке (В. И. Канивец, Н. Н. Диков и др.). Создана методика раскопок палеолитических поселений, позволившая установить существование в палеолите оседлости и постоянных жилищ. Разработана методика восстановления функций первобытных орудий по следам их употребления, трасология (С. А. Семенов). Освещались исторические изменения, происходившие в палеолите, — развитие первобытного стада и материнского родового строя. Выявлены позднепалеолитические и мезолитические культуры и их взаимоотношения. Обнаружены многочисленные памятники палеолитического искусства и созданы обобщающие труды, им посвященные (С. Н. Замятнин, З. А. Абрамова и др.). Созданы обобщающие труды, посвященные хронологии, периодизации и историческому освещению неолитических памятников ряда территорий, выявлению неолитических культур и их взаимоотношений, развитию неолитической техники (В. А. Городцов, Б. С. Жуков, М. В. Воеводский, А. Я. Брюсов, М. Е. Фосс, А. П. Окладников, В. Н. Чернецов, Н. Н. Гурина, О. Н. Бадер, Д. А. Крайнев, В. Н. Даниленко, Д. Я. Телегин, В. М. Массон и др.). Исследованы памятники неолитического монументального искусства — наскальные изображения С.-З. СССР, Приазовья и Сибири (В. И. Равдоникас, М. Я. Рудинский и др.).
Советскими исследователями К. в. проделана большая работа по разоблачению антиисторических концепций реакционных буржуазных учёных, по освещению и расшифровке памятников палеолита и неолита. Вооружённые методологией диалектического и исторического материализма, они подвергли критике попытки многих буржуазных исследователей (особенно во Франции) отнести изучение К. в. к области естественных наук, рассматривать развитие культуры К. в. наподобие биологического процесса или же сконструировать для изучения К. в. особую науку «палеоэтнологию», занимающую промежуточное положение между биологической и общественной науками. Одновременно сов. исследователи выступают против эмпиризма тех буржуазных археологов, которые сводят задачи изучения палеолитических и неолитических памятников лишь к тщательному описанию и определению вещей и их групп, а также игнорируют обусловленность исторического процесса, закономерную связь материальной культуры и общественных отношений, их последовательное закономерное развитие. Для сов. исследователей памятники К. в. — не самоцель, а источник изучения ранних этапов истории первобытнообщинного строя. Особенно непримиримо они борются против буржуазных идеалистических и расистских теорий, распространённых среди специалистов по К. в. в США, Великобритании и ряде др. капиталистических стран. Эти теории ошибочно интерпретируют, а иногда даже фальсифицируют данные археологии К. в. для утверждений о делении народов на избранные и неизбранные, о неизбежной извечной отсталости тех или иных стран и народов, о благотворности в человеческой истории завоеваний и войн. Советские исследователи К. в. показали, что ранние этапы всемирной истории и истории первобытной культуры являлись процессом, в котором участвовали и вносили свой вклад все народы, большие и малые.