由海底钻孔取出的沉积的研究，提供了有关这些问题的更多的了解。从海底钻出的长岩心，得出一系沉积的顺序。沉积时的水温可用氧的同位素（18O）与”正常“氧（16O）之比来测定。18O的化学性与16O一样，但稍重。在水较冷时，分子活动较少，有更多的18O沉到海底，而更多的16O则发散了。结果氧的同位素与正常氧之比在无机物（如碳酸钙以及海洋动物的介壳的碳基化合物）内较高。当水温较高时，同位素较少，比例较低。由此可以确定古代水温的序列，各地可以互相比较，结果发现在广泛分布的各地区的温度变化的序列是互相有关的，暗示这种顺序直接与各大洲的冰的量相当。
更新世的冰期可能是由于北冰洋的结冰与解冻的交替，大大改变了这个地区湿气的蒸发而形成的。这种交替的结果造成各主要洋流广泛的差别和水温的变化。海底岩心似乎提供了过去各洲冰期的记录。在上更新统之前至少有九次世界范围的寒冷时期，在上更新统至少有五个明显的寒冷时期。主要寒冷时期至少扩展到80万年之前，寒冷时期的时间从18000年到67000年，其间的温暖时期长达23000年至73000年。海洋岩心的资料还表示各地区寒冷时期的寒冷程度也各不相同。有着这样多的不同的寒冷时期和不同的寒冷程度，就难怪从一个地区（如阿尔卑斯山区）得出的四个寒冷时期自然不一定会与其他地区的相当了。
地球磁场改变的顺序，在年代测定上也很有用处。地球像一块大磁铁，存在着规模巨大的磁场。地磁极位置与地球南北极位置接近。一个是靠近地理北极的负磁极，一个是靠近地理南极的正磁极。古地磁的研究，主要是通过沉积岩和火成岩中含铁化合物的磁性要素的测定。
地球磁场过去已有多次改变或翻转其方向。在反向时，罗盘的针原来指北的，现在却指南了。磁场改变的缘由现在还不很清楚。
现在对过去500万年内的古地磁地层学已有详细记录。在距今69万年之内，地磁场方向基本没有变化，叫做布容正向时期；从69万年前到234万年前，地磁场方向基本和现在相反，叫做松山反向时期；再往前到332万年前，地磁场方向又是正的，叫做高斯正向时期；更往前又翻转过来，叫做吉尔伯反向时期。这种测定年代的方法，与钾-氩法相结合，得出了很有价值的结果。但是近年来，古地磁的研究更细致了，发现在这些时期中还有更短的转向现象或事件。例如在松山反向时期中，有四次短的正向事件；在高斯正向时期中，有两次反向事件，如果一个地区发现有一短的反向或正向时期，而另一地区没有，那末这两个地区就不能比较。另外，磁场的顺序只有正向和反向两种，如果没有其他的年代测定来互相印证，便无从确定究竟放在哪一段里，因此应用古地磁测定年代，要尽量与其他方法相结合。
形态是随着时间演化的，总的来说，不同的时期有着不同的形态特征，如猿人阶段的猿人化石有其特定的形态性状，因此可以根据人科成员的形态特征来确定其所属的阶段。但是在同一时期，人类的形态有很大的变异，JP2标本较多时比较容易作出判断，如果只有个别3.地质时代的划分：直观人类诞生的进程地球的历史大约已有45亿年，分为五个时代，即太古代、元古代、古生代、中生代和新生代，每代又分为若干纪，每纪又分为几个世。
人类起源和发展于新生代。新生代分为两纪：第三纪和第四纪。更新世指的是一段时间，这段时间里形成的地层则叫更新统。
第三纪又分为古新世、始新世、渐新世、中新世和上新世，每一世又分为上、中、下或晚、中、早三期。第四纪分为更新世和全新世。
如果把地球的历史比做一天的24小时，那么，地球在午夜零点起始，1天中的1秒钟等于大约5万年，1分钟等于大约300万年，这样：
地球的起源午夜零点生命的起源上午5点45分脊椎动物的起源下午9点02分哺乳动物的起源下午10点45分灵长类的起源下午11点37分可能的人类的起源下午11点56分南方古猿下午11点58分智人午夜前的6.5秒从地球的历史来说，人类的出现是极近的事。人类的进化大部是在第四纪，虽然最早的人类祖先出现于第三纪的后期。
4.生物分类系统和命名
:人类在地球上的位置在进化论提出以前，人们就看到有些生物关系相近，有些则关系较远。
在这种认识的基础上，瑞典的林耐在18世纪中叶提出了生物分类的基本原则。在他1758年出版的《自然系统》
一书第10版中，提出了一套生物分类系统，采用如下等级制：
界门纲目科属种在种以上的各分类单元，由低一级的分类单元组成高一级的分类单元。例如由许多种组成属，由许多属组成科，由许多科组成目等等。每一分类单元还可以变成高一些的超，低一些的亚、次等，如：比科稍高的超科，稍低的亚科、次科等。
在林耐提出生物的分类系统时，生物进化论还没有提出来，当时一般都认为物种是特创的。
林耐自己也是相信创世论的。
5.生产工具的产生与发展：人类起源的见证
在人类能够制造工具之前，首先有一个长期使用天然工具的过程，使用天然的木棒和石块来获取食物和进行防卫。但木质的东西埋在地下容易腐烂，一般很难保存下来。石块虽然能保存下来，但怎样来确定哪些是人工使用过的天然石块，目前还有困难，因而这个使用天然工具的阶段只是一种假设和推论，没有直接的证据来证明。可是从逻辑上来说，在制造工具之前，必然会有一个使用的过程。如果不知道使用工具，便不会有制造工具的需要，便不可能开始制造工具。从整个人类发展的过程来看，也同样可以得出必然有一个使用的过程。
工具是手和牙齿的延长和增强。工具的制造不单是靠手的灵巧，手的技巧有赖于大脑系统的指导和协调，制造工具比使用天然工具需要更高一级的智力。在动物中，黑猩猩是惟一有改变天然物能力的动物，如把去掉树的枝叉，伸进白蚁洞里，白蚁群起咬住树枝，黑猩猩突然抽出树枝，这样来猎取白蚁，近似于工具的制造。但黑猩猩这样做只是在眼前能获得结果的场合，它的智力范围只限于眼前的情况，而很少知道过去或未来。抽象思维的能力是制造工具的基础，而这种能力对猿来说只是在萌芽状态。
制造工具，是在长期使用天然工具积累了丰富的经验之后开始的。早期的原始人类在捕获猎物后，在没有尖锐的犬齿的情况下，要去掉皮毛和割开筋肉是困难的，解决的办法是用有锐缘的石块来切割。原始人类偶尔看到砾石在石块上摔破时，可以产生新的锐缘，当手边没有锐缘的天然石块可以利用时，便会用一块石头来打击另一块石头，使其产生锐缘，这是制造工具的起源。一旦制造工具的传统开始，打击石器的各种用途就显而易见了。例如可以用来削尖木棒，挖出钻入土里的动物；可以制成尖锐的矛，用来狩猎；可以用来刮下骨上的肉；可以分裂骨骼来取食骨髓；可以把肉切成小块，送入口内等等。石器的主要用途首先是与原始人类半肉食的习性相联系的。
人类开始制造工具，大约是在300万年之前。最早的工具大概没有什么标准的形式，可以有多种用途。以后标准化的工具出现了，已发现的最早的工具，是东非奥杜韦型的砾石文化，典型的是小的砍砸器。其后的标准化工具是”手斧“,可以用于切割和刮削，也可用于刺戳和挖掘，是一种通用于各种工作的、非专用的工具，这是旧石器时代早期的情形。到旧石器时代中期，出现了几种式样不同的标准化的工具，主要是石片工具，典型工具是用石片做的尖状器和半月形刮削器等。到旧石器时代晚期，主要是长石片工具，并用各式各样的骨、角器，同时还出现了具来制造工具，即第二级甚至第三级的工具。他们制造了燧石的刻刀（雕刻器），其硬度是用以刻画古象牙；制造了燧石锥子，可以洞穿骨头和鹿角；还制造了各种专用的刀、刮削器。
在制作燧石工具时，采用的是新方法，即间接打片法，这种打片法不用一块石头直接去打制石片，而是用一根骨头或木片紧压石核的边缘，使产生扁薄的石片。他们还把骨头和象牙磨细和擦光，还出现了最初的复合工具。在中石器时代出现了大量的弓箭。大约在公元前1万年时，进入了新石器时代，不但有了磨光石器，还开始制造了不是天然生成的物品，他们把粘土用火去烧，制成了陶器。
新石器时代的主要特征之一，是磨光石器的出现。旧石器时代，人们制作石器工具用打制的方法，虽然打制技术在实践过程中不断有所改进，但是打制法毕竟有很大的局限性。为要得到效能更高的工具，必须在工具制造技术上来一次革命。这就是磨光的技术。这种技术在旧石器时代晚期已被用来加工石制或骨、角制的装饰品，但是到新石器时代才被应用于制造石器工具，其结果就是磨光石器的出现。在新石器时代早期，只是把工具的刃部磨光，后来才进一步把石器的表面也磨光。制作磨光石器，首先要选择适合的石料，打成石器的雏形，然后放在砺石上加水和砂磨光。磨光石器的优点在于具有准确合用的类型和锋利的刃口。
新石器时代的工具，除了磨光石器以外，也还继续使用打制石器。制作工具的原料，除了石头以外，还有动物的骨、角、木、竹和陶器碎片等。
适应于新石器时代经济分工的多种需要，工具也进一步分化。例如在我国新石器时代的仰韶文化和龙山文化中，农业是主要的生产部门，因此，在生产工具中，农业工具占有较大的比重。在仰韶文化中，主要的农业生产工具有磨光石斧、石锄、石铲，收获工具有缺口石刀和陶刀，加工工具有石磨盘、磨棒。在较仰韶文化晚的龙山文化中，又出现了双齿木耒、大型磨光石斧、骨铲、穿孔蚌锄，也出现了蚌镰、石镰和磨光穿孔石刀。
除了农业以外，在新石器时代，采集和狩猎仍有一定的意义。属于这方面的生产工具有石制或陶制的网坠、鱼叉、鱼钩、石镞、骨镞、石矛头、木桨，木浮标、竹鱼篓和用鹿角眉叉制成的挖掘工具等。
随着农业的发展，原始手工业如制陶、纺织和木作业等也相应发展起来。制陶工具保存下来的有陶垫、制陶”压锤“、骨匕等。纺织缝纫的工具有陶制或石制的纺轮、骨针和骨锥等。
木作工具则有石斧、石奔、石凿和骨凿等。
总的说来，工具的发展经过了旧石器时代、新石器时代到金属器时代。石器时代生产工具的发展是比较缓慢的。生产工具的进一步发展是和金属的使用相联系的，这就是考古学上的青铜时代和铁器时代。