Do ponto de vista teórico-metodológico, pode-se afirmar que hoje, no Brasil, as pesquisas arqueológicas seguem apenas duas grandes correntes: a etnográfica/estruturalista francesa, pelos grupos mais antigos, e a processualista norte-americana, por pesquisadores mais jovens.

O francês Leroi-Gourhan desenvolveu um método de investigação arqueológica, ainda hoje largamente utilizado, que permite a detecção da estratigrafia dos sítios, bem como a evidenciação dos mais diferentes tipos de vestígios arqueológicos em uma relação espaço-temporal, sendo esse o principal mérito do método, que pode ser considerado como topográfico/etnográfico e possibilitou a evidenciação de contextos diferentes dos períodos paleolítico, mesolítico e neolítico.

Até início do holoceno, a paisagem no Brasil era bem diferente, pois, em alguns lugares, animais gigantescos habitavam a região com vegetação exuberante, de floresta tropical úmida, e a megafauna era composta de várias espécies de animais, dentre eles, a preguiça gigante (Eremotherium e Catonyx), que chegava a mais de 5 toneladas, o tigre-dente-de-sabre (Smilodon), que podia pesar mais de 300kg, sendo um dos maiores predadores da Pré-História, e o tatu gigante (Pampatherium, Glyotodon e Panochtus).

Segundo achados arqueológicos, existiram, no Brasil, diferentes maneiras de enterrar os mortos, sendo que os grupos mais antigos, pleistocênicos, praticavam enterramentos primários, ou seja, colocavam o corpo morto diretamente em grandes potes cerâmicos, e os mais recentes, praticavam enterramento secundário, ou seja, primeiro deixavam apodrecer a carne e depois depositavam na urna apenas os ossos, sempre colocando a cabeça por último, em posição superior, e, muitas vezes, recobriam essa ossada com uma cabaça, sendo comum encontrar, junto com os ossos, objetos pessoais do morto, como material lítico, adornos ou instrumentos de caça ou musical.

A cerâmica era usada como utensílio doméstico na forma de vasilhas, panelas, assadores, entre outros, e, também, como objeto ritual, na forma de estatuetas, adornos e urnas funerárias, sendo fabricada a partir de técnicas diversas, como a roletagem, a moldagem e a modelagem.

Após o período pleistocênico, o homem mudou a técnica de fabricação de instrumentos líticos, surgindo o polimento, através da qual a matéria-prima era desbastada por lascamento, para obter a forma desejada e, em seguida, polida, ação realizada por meio da fricção da peça contra a rocha, utilizando-se, também, água e areia para acelerar o processo, sendo que os instrumentos polidos mais comuns são as mãos de pilão, as machadinhas, os batedores, os perfuradores e as boleadeiras, e foi no Sítio do Meio, no interior do Parque Nacional Serra da Capivara (Piauí), que se descobriu a mais antiga machadinha de pedra polida das Américas, datada de 30000 anos.

O homem, em milhares de anos, foi aprimorando sua técnica de produção de instrumentos líticos, realizando verdadeiras obras de arte a partir de rochas, como o sílex, a calcedônia, o quartzito, a obsidiana, os cristais de rochas e outras, sendo que os instrumentos lascados mais comuns são os raspadores, os furadores, as pontas de projétil, as lesmas e as facas, encontrados apenas nos sítios europeus do período musteriense.

Os choppers são os utensílios líticos mais antigos, fabricados em seixos grosseiramente lascados em apenas um dos lados, encontrados em diferentes sítios arqueológicos, sendo que, no Brasil, no sítio Toca do Boqueirão da Pedra Furada (Piauí), foram encontrados e datados vestígios de 50000 anos B. P., constituindo, portanto, os mais antigos instrumentos das Américas.

A cor mais frequente de pigmentos presentes nas pinturas rupestres pré-históricas é a vermelha, que pode estar em diferentes tonalidades, variando do alaranjado ao marrom, sendo todas constituídas de hematita ou hematite, o principal mineral de óxido de ferro, abundante na natureza que, às vezes, contém pequenas quantidades de titânio.

A fabricação da cerâmica é uma técnica antiga entre os grupos humanos, podendo ser encontrada em várias partes do mundo, com datações de até 32000 anos antes do presente, e, no Brasil, a mais antiga cerâmica encontrada até hoje foi na região Amazônica, próximo ao rio Trombetas, datando de 15000 anos.