1871年，达尔文发表了《人类起源和性的选择》一书，专门讨论人类起源的问题。他用丰富的证据论证了人类跟动物的关系，指出人类是由古代的一种类人猿——古猿逐渐发展而成的。那么，古猿是怎样进化成人类的呢？
科学家一般估计大约在距今七八百万年前，古猿转变成两足直立行走的人类始祖。但是，当前在世界各地发现的人类化石，最早的只有400多万年，更早的人类化石还有待发现。尽管如此，经过古人类学家的努力，已经弄清了人类进化的大致过程。这个过程通常分为四个阶段：南方古猿、能人、直立人和智人。
南方古猿化石最早是1924年在南非北开普省汤恩附近发现的，化石是一个小孩的头骨的大部分连着整个脑子的天然模子。由达特教授进行了研究，他看到这个头骨很像猿的，但又带有人的不少性状，脑子虽小，但一些性状比黑猩猩的脑更为像人，颌骨上的臼齿也与人的相似，从头骨底部枕骨大孔的位置判断，头骨的所有者是两足直立行走的，于是1925年他发表文章，认为它是真正的猿和人之间的类型，是人和猿之间的“缺环”，定名为南方古猿。可是它究竟是人还是猿，引起了人类学界激烈的争论，因为当时人类学界一般都认为大的脑子才是人的标志。以后在南非发现了更多的这类化石，在非洲其他部分也有这类化石发现，特别是在东非，经过多方面的研究，直到20世纪60年代以后，人类学界才逐渐一致肯定它是人类进化系统上最初阶段的化石，分类上归入人科，成为人科下的最早的一属。
南方古猿生活在距今420万～100万年前，能直立行走，是最早阶段的原始人类。除直立行走以外，南方古猿的其他性状大都像猿，如他们的脑容量很小，在450～530毫升之间，与现代类人猿的脑容量差不多。南方古猿化石可分为两种类型：纤细型和粗壮型。纤细型进一步演化成下一阶段的能人，粗壮型则在距今大约100万年前灭绝了。
能人化石是1960年起在东非坦桑尼亚的奥杜韦和肯尼亚的特卡纳湖岸的库彼福勒陆续发现的。能人生活在距今200万～175万年前。与南方古猿相比，他们的颅骨壁变薄，脑容量增大，平均为680毫升左右。与能人化石同时发现的还有石器，这说明能人已经能够制造工具了。
直立人化石最早从19世纪末在印度尼西亚发现爪哇猿人开始，引起了是人还是猿的争论。从20世纪20年代后期起，在我国北京房山区周口店陆续发现了北京猿人的化石和石器，从而确立了直立人在人类进化史上的地位。直立人还带有不少类似猿的性状，所以俗称猿人，但他们已在人类的进化系统上经历了漫长的时间，已是人类发展第三阶段的人类，与古猿和现代猿有着本质的区别。
直立人生活在距今200万～20万年以前，他们的化石在亚洲、非洲、欧洲的许多地区都有发现，较著名的有印度尼西亚的爪哇直立人和北京周口店的北京直立人等。其中，以北京人的化石材料最丰富，研究得最全面。北京人的脑容量明显增大，成人的平均脑容量多达1088毫升，四肢骨在长度、形状等方面与现代人的基本相同，这表明他们直立行走的姿态与现代人相同，并且上、下肢已经有了明显的分工。但是，北京人仍有很多原始性状，如前额后倾、眉嵴粗壮、下颌骨无颏等。在北京人的遗址中，发现有大量的石器，这些石器功能各异、加工精细，证明直立人制造工具的能力比能人大大提高了。除此之外，在他们住过的山洞里还发现了很厚的灰烬层，里面有烧过的骨头、石块和朴树籽等，这说明北京人已经会用火了。火不仅可以用来取暖和驱赶野兽，还可以用来烧熟食物，使食物容易被消化和吸收，这促进了人类祖先体质的发展，特别是为脑的发育提供了丰富的营养。
智人包括早期智人和晚期智人，生活在距今20万～1万年前，比直立人更接近现代人。他们不仅完全直立，而且脑容量已经达到了现代人的大小，平均为1360毫升，这标志着他们的智力发展到了更高水平。因此，古人类学家把他们与现代人归为同一个种，即智人种。
早期的智人生活在距今20万～5万年前，如德国的尼安德特人、我国广东的马坝人以及山西的丁村人等。这个时期的智人还带有一些原始性状，拿尼安德特人来说，眉嵴仍比较粗壮，并且头盖骨向后倾斜，颌骨向前突出。但是，他们制造的工具比直立人制造的更为先进，除石器外还有骨器。从生活遗迹来看，他们不仅会使用天然火，而且会人工取火。
晚期的智人出现在距今5万～1万年前，他们的化石在各个大陆都有发现，如法国的克罗马农人、我国的山顶洞人等。这个时期的智人与现代人十分接近。例如，在北京周口店龙骨山发现的山顶洞人，不仅脑颅增大，下颏明显，而且还具有黄种人的一些特征。晚期智人不仅能制造精细的石器和骨器，还会制造长矛、标枪，用以狩猎、捕鱼。他们的狩猎能力也大为提高，会利用地形和设置陷阱来捕捉大的野兽。此外，他们会用大兽皮等修建简单的房屋，用骨针缝制衣物，还创造出了原始的艺术。在他们住过的地方，常常能够发现绘画、雕刻和装饰品，绘画的内容多与狩猎活动有关。在这个时期，不同的人种已经开始分化和形成，并逐步分布到世界各地。
南方古猿、能人、直立人和智人在体质特征和文化遗物上都有明显的差异，充分反映出人类进化的四个阶段。目前，这种划分方法已得到大多数古人类学家的认可。