三皇五帝都是中國傳說中黃河流域的部落首領。中國的母親河黃河是中華文明的主要源頭，其發源於青藏高原的巴顏喀拉山，流經世界上最大的黃土沉積區（佔世界黃土分布70%）黃土高原。黃土由細小的粉沙和黏土重疊組成，非常疏鬆，容易被水衝走。黃河在流經黃土高原時帶走大量的泥沙，因此成為世界上攜帶黃土最多的河流，不但河流變成了黃色，連黃河注入的大海也變成了「黃海」。
如果說尼羅河是埃及仁慈安詳的母親，給埃及人民帶來無限的歡樂，那麼中國的母親河黃河則顯得喜怒無常，經常製造可怕的災難。黃河平時水量不大，經常斷流，不利灌溉、航運和發展漁業，但是每到夏秋暴雨季節，就變得洪水暴漲，來勢洶洶，而且每次洪水泛濫的時間和洪水量都是突然和不可預見的，每到黃河泛濫之際，河水經常漫過河堤甚至改變河道，居高臨下的河流將帶來難以估計的災難。十年九害是對黃河深刻的描述，據 1959 年黃河水利委員會的統計，在兩千多年的歷史記載中，黃河下遊發生決口泛濫1593次，重要改道 26 次，其中包括 7 次大改道，每次都造成極大的破壞，是世界上吞沒生命財產最多的河流。
雖然黃河帶來種種災害，但是由黃河帶來的黃土塑造了中國第二大平原——華北平原。華北平原又稱黃淮海平原，是由黃河、海河、淮河、灤河等所帶泥沙沉積的衝積平原，其中黃河是塑造華北平原的主力。華北平原北抵燕山南麓，南達大別山北側，西倚太行山，東臨渤海、黃海和山東丘陵，主要位於河南、河北兩省。其地勢低平，海拔多在 50 米以下，路面平坦，一馬平川，被稱為我國最完整的平原。尼羅河流域與兩河流域居民只能集中生活在河流兩岸，而華北地區居民卻能夠遍布整個華北平原。華北平原耕地面積佔全國首位，由黃河帶來的黃土疏鬆而又肥沃，相比之下，兩河流域的土壤又幹又硬，西歐與南歐的土壤則屬於高度的粘土質，這意味著這些地區需要等到青銅農具出現後，才能進行大規模的土地開墾，而黃土高原與華北平原的農耕者只要用簡單的木製工具就能大範圍開墾種地，獲得好收成。
只有如此廣闊肥沃的平原才能養活如此眾多的人口，也只有如此平坦無阻的平原才能形成長久統一的國家，為中華文明得以延續發展至今提供必備的地理條件。華北平原是中國古代中原的主體，處於中國地理的心臟部位，平原上的河北磁山遺址是北方糧食種植的發源地，磁山文化之後，在約公元前 6800 年又出現以河南裴李崗遺址、賈湖遺址為代表的裴李崗文化。裴李崗居民已經住進半地穴式建築，會種植粟米，飼養雞豬，以手工製作紅陶出名。賈湖遺址位於裴李崗遺址南部，是已知最早的北方水稻種植地，在賈湖遺址出土了我國迄今發現年代最早的樂器——骨笛，以及用稻米、蜂蜜和水果味原料釀造出來的世界上最古老的酒精飲料。在遺址中發現的龜甲等器物上契刻的符號，被稱為我國已發現的最早的文字雛形。
約公元前 5800—前 5400 年，黃河中下遊的農業文化從華北平原向西擴張到黃河中上遊的渭河流域，出現了以甘肅天水大地灣遺址、陝西華縣老官臺遺址為代表的大地灣和老官臺文化，大地灣文化以發現中國最早的彩陶而聞名，其中的天水大地灣遺址是截至目前天水地區發掘出的規模最大、時間最早、延續時間最長、文物珍藏量最豐富的原始社會人類聚居村落遺址。而甘肅天水正好是三皇之首伏羲的誕生地，因此大地灣文化常被視為伏羲崇拜的發源地。不過據秦《世本》載：「（伏羲）取犧牲以供庖廚，故曰包犧氏；養犧牲以充庖廚，故曰庖羲氏。」《史記補三皇本紀》載：「（伏羲）結網罟以教佃漁，故曰宓犧氏，養犧牲以充庖廚，故曰庖犧。」戰國《尸子》載：「伏羲氏之世，天下多獸，故教民以獵。」可見伏羲崇拜應起源於漁獵畜牧經濟群體，而大地灣文化是西北地區最早產生的農業文化，因此伏羲傳說也可能並非起源於大地灣文化。
大地灣文化陶器