地質學家在地球年齡的基礎上發展出劃分時期的方法，歷史學家則把人類製造工具的活動當作衡量人類文明史的限定性要素。對於文字產生前的時代，石器工具的形狀是區分史前各個不同文化的基礎。石器時代從約二百萬年前一直延續到約四千年前。
這個大的時段被劃分為舊石器時代，源自希臘語為「古代的」，以及「石頭」、中石器時代和新石器時代。舊石器時代從二百萬年前延續到約公元前10,000年，中石器時代從約公元前10,000年到約公元前8000年，新石器時代從約公元前8000年到約公元前2000年。公元前3000年的某個時候，世界上的一些地區石器工具被金屬工具取代，預示著歐洲和亞洲青銅時代的來臨。
特定的人類文明在不同的時間進入這些階段：如，西亞新石器時代的來臨早於歐洲。但漫長的舊石器時代需要進一步細分。對舊石器時代遺址的挖掘提供了另一個劃分時間的框架。挖掘時，最古老的材料位於底層，舊石器時代最早的那個階段被稱為舊石器時代早期。舊石器時代中期始於約100,000年前，終於約40,000年前，對應於舊石器時代遺址的中層。舊石器時代晚期從約公元前40,000年到約公元前8000年，對應這類遺址中最晚的地層。
許多遺址和不同種類的工具及工具製造技術被用來鑑別舊石器時代晚期的特定文化群。如：奧瑞納文化得名於法國西部的奧瑞納遺址，出自這個文化的物品年代在約公元前34,000—前23,000年。格拉維特文化得名於法國西南部的格拉維特遺址，年代為約公元前28,000—前22,000年。這些文化中最晚的一個是馬格德林文化，它以法國西南部的馬格德林遺址命名，年代為約公元前18,000—前10,000年。這些術語很多都是在19世紀創造出來的，這時史前文化研究剛剛建立。