نئاندرتال - ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد

نئاندرتال محدودهٔ زمانی: پلیستوسن میانی تا پسین ۰٫۶ تا ۰٫۰۳ میلیون سال پیش PreЄ Є O S D C P T J K Pg N ↓
بازسازی تقریبی اسکلت نئاندرتال، موزه تاریخ طبیعی آمریکا
رده‌بندی علمی
حوزه:	یوکاریوت
فرمانرو:	جانوران
شاخه:	طنابداران
رده:	پستانداران
راسته:	نخستی‌سانان
تیره:	انسان‌سایان
سرده:	انسان
گونه:	H. neanderthalensis
نام دوبخشی
Homo neanderthalensis ویلیام کینگ، ۱۸۶۴
محدودهٔ شناخته شدهٔ نئاندرتال‌ها در اروپا (آبی)، آسیای جنوب‌غربی (نارنجی)، ازبکستان (سبز) و رشته‌کوه آلتای (بنفش)

نئاندرتال‌ها (نام علمی: Homo neanderthalensis یا H. sapiens neanderthalensis) گروهی منقرض‌شده از انسان‌های باستانی بودند که عموماً گونه‌ای مجزا در نظر گرفته می‌شوند، اگرچه برخی آن‌ها را زیرگونه‌ای از انسان خردمند محسوب می‌کنند. نئاندرتال‌ها تا حدود ۴۰ هزار سال پیش در اوراسیا زندگی می‌کردند. نئاندرتال ۱، نمادِ گونه، سال ۱۸۵۶ در درهٔ نئاندرتال آلمان کشف شد و این گونه به همین دلیل نئاندرتال نام گرفته است.

زمان جداییِ تبار نئاندرتال‌ها از انسان‌های امروزی روشن نیست. دانشمندان زمان‌های مختلفی از ۳۱۵٬۰۰۰ تا بیش از ۸۰۰٬۰۰۰ سال پیش را پیشنهاد کرده‌اند. تاریخ واگرایی نئاندرتال‌ها از جدشان انسان هایدلبرگی نیز نامشخص است. قدیمی‌ترین استخوان‌های احتمالی نئاندرتال به ۴۳۰ هزار سال پیش برمی‌گردد، اما طبقه‌بندی آن‌ها همچنان قطعی نیست. از نئاندرتال‌ها به‌ویژه از ۱۳۰ هزار سال پیش به بعد از فسیل‌های متعددی باقی مانده است. علل انقراض نئاندرتال‌ها مورد مناقشه است. از جمله نظریات مطرح شده دربارهٔ انقراض آن‌ها عوامل جمعیتی مانند جمعیت کوچک و تولید مثل خویشاوندی، جایگزینی رقابتی، آمیزش با انسان‌های امروزی و حل شدن میان آن‌ها، تغییرات اقلیمی، بیماری، یا ترکیبی از این عوامل است.

پژوهشگران اروپایی در اوایل قرن بیستم نئاندرتال‌ها را موجوداتی ابتدایی، کم‌هوش و وحشی به تصویر می‌کشیدند. اگرچه دانش و اطلاعات موجود دربارهٔ نئاندرتال‌ها از آن زمان در جامعهٔ علمی به‌طور شگرفی تغییر کرده است، اما نئاندرتال‌ها همچنان در فرهنگ عامه اغلب کهن‌الگوی انسان غارنشین و فرگشت‌نیافته به‌شمار می‌آیند. در واقعیت، فناوری نئاندرتال‌ها بسیار پیشرفته بود. این فناوری‌ها در بر گیرندهٔ ابزارهای سنگی موستری، توانایی ساخت آتش، ساخت اجاق‌های سنگی در غارها (برای پخت غذا، گرم نگه داشتن خود، محافظت در برابر حیوانات و قرار دادن آن در مرکز خانه‌هایشان)، تهیهٔ قطران چسبنده از پوست درخت توس، ساخت لباس‌های سادهٔ شبیه پتو و پانچو، بافندگی، دریانوردی در مدیترانه، استفاده از گیاهان دارویی، درمان جراحات شدید، ذخیرهٔ غذا و فنون مختلف آشپزی مانند برشته‌کردن، جوشاندن و دودی کردن است. نئاندرتال‌ها غذاهای مختلفی مصرف می‌کردند، عمدتاً گوشت پستانداران سم‌دار، اما همچنین گوشت جانوران بزرگ، گیاهان، پستانداران کوچک، پرندگان و منابع آبزی و دریایی. نئاندرتال‌ها احتمالاً شکارچی رأس هرم بودند، اما رقبایی مانند شیر غارزی، کفتار غارنشین و دیگر شکارچیان بزرگ داشتند. برخی آثار هنر پارینه‌سنگی و دارای ارزش نمادین به‌طور غیرقطعی به نئاندرتال‌ها نسبت داده شده است؛ از جمله تزئینات احتمالی ساخته شده از صدف و چنگال و پر پرندگان، مجموعهٔ اشیاء غیرمعمول نظیر کریستال و فسیل، حکاکی، آلات موسیقی (که شاید مثالش فلوت دیوی بیب باشد) و نقاشی‌های غارهای اسپانیا که برخی آن‌ها را به قبل از ۶۵٬۰۰۰ سال پیش نسبت داده‌اند. احتمال وجود اعتقادات مذهبی در میان نئاندرتال‌ها نیز مطرح شده است. نئاندرتال‌ها به احتمال زیاد می‌توانستند سخن بگویند و منظورشان را منتقل کنند، اگرچه پیچیدگی زبانشان مشخص نیست.

نئاندرتال‌ها در مقایسه با انسان‌های امروزی بدنی تنومندتر و اندام‌هایی به نسبت کوتاه‌تر داشتند. پژوهشگران اغلب این ویژگی‌ها را سازگاری‌هایی برای حفظ گرما در آب و هوای سرد یا برای دویدن سریع در مناطق گرم‌تر و جنگلی که نئاندرتال‌ها اغلب در آن سکونت داشتند، محسوب می‌کنند. نئاندرتال‌ها سازگاری‌های خاص زندگی در سرما داشتند، مانند ذخیرهٔ چربی بدن و بینی بزرگ‌تر برای گرم کردن هوا (اگرچه بزرگی بینی می‌توانسته ناشی از رانش ژنی باشد). میانگین قد مردان نئاندرتال حدود ۱۶۵ سانتی‌متر و زنان ۱۵۳ سانتی‌متر بود که اندازهٔ قد مردم اروپای پیش از انقلاب صنعتی است. حجم جمجمهٔ مردان و زنان نئاندرتال به‌طور متوسط به ترتیب حدود ۱٬۶۰۰ و ۱٬۳۰۰ سانتی‌متر مکعب بود که به‌طور قابل توجهی بزرگ‌تر از میانگین انسان‌های امروزی (به ترتیب ۱٬۲۶۰ و ۱٬۱۳۰ سانتی‌متر مکعب برای مرد و زن) است. جمجمهٔ نئاندرتال‌ها کشیده‌تر بود و مغزشان لوب‌های آهیانه‌ای و مخچه کوچک‌تر اما ناحیه‌های گیجگاهی، پس‌سری و اوربیتوفرونتال بزرگ‌تری داشت.

جمعیت نئاندرتال‌ها کم بود که سبب تکثیر واریانت‌های ژنی مضر شد و از شبکه‌های ارتباطی مؤثر بین گروه‌های دور از هم جلوگیری کرد. با وجود این، شواهدی از فرهنگ‌های منطقه‌ای و ارتباط منظم بین این جوامع وجود دارد. آن‌ها ممکن است به‌طور مرتب از غارها بازدید و به صورت فصلی بین آن‌ها نقل مکان می‌کردند. نئاندرتال‌ها در محیطی با استرس بالا زندگی می‌کردند، نرخ مصدومیت در آن‌ها بالا بوده و حدود ۸۰ درصدشان قبل از ۴۰ سالگی می‌مردند. پیش‌نویس پروژهٔ ژنوم نئاندرتال در سال ۲۰۱۰ شواهدی از آمیزش میان نئاندرتال‌ها و انسان‌های امروزی ارائه کرد. این آمیزش احتمالاً بین ۳۱۶٬۰۰۰ تا ۲۱۹٬۰۰۰ سال پیش یا به احتمال بیشتر ۱۰۰٬۰۰۰ سال پیش و دوباره ۶۵٬۰۰۰ سال پیش روی داده است. همچنین به نظر می‌رسد نئاندرتال‌ها در سیبری با دنیسوواها، گروه دیگری از انسان‌های باستانی، آمیزش داشته‌اند. حدود ۱ تا ۴٪ از ژنوم اوراسیایی‌ها، بومیان استرالیا، ملانزیایی‌ها، بومیان آمریکا و مردم شمال آفریقا دارای‌تبار نئاندرتال است؛ اما اکثر ساکنان جنوب صحرای آفریقا فقط حدود ۰٫۳ درصد ژن نئاندرتال دارند. در مجموع، حدود ۲۰٪ از واریانت‌های متمایز ژنی نئاندرتال‌ها در انسان‌های امروزی باقی مانده است. گرچه بسیاری از واریانت‌های ژنی به ارث رسیده از نئاندرتال‌ها ممکن است مضر بوده و حذف شده باشند، اما به نظر می‌رسد ورود ژن‌های نئاندرتال بر دستگاه ایمنی انسان‌های امروزی تأثیر گذاشته است. همچنین در چند عملکرد و ساختار بیولوژیکی دیگر انسان‌های امروزی ردی آز آن دیده می‌شود، هرچند ظاهراً بخش زیادی از آن دی‌ان‌ای بی‌رمز است.

نام نئاندرتال‌ها برگرفته از درهٔ نئاندرتال در آلمان است که اولین نمونهٔ شناسایی‌شدهٔ نئاندرتال‌ها در آنجا یافت شد.^[۱][۲] در زبان آلمانی، نام این گونه همیشه «Neandertaler» (به معنی «ساکن درهٔ نئاندر») است و «Neandertal» همواره به دره اشاره دارد. خود دره به افتخار یواخیم نئاندر، الهی‌دان و سرودنویس آلمانی اواخر قرن هفدهم که اغلب از این منطقه بازدید می‌کرد، نامگذاری شده است.^[۳] نام او به نوبهٔ خود به معنی «مرد جدید» و برگرفته از واژهٔ یونانی «νεός» (نئوس) به معنی «جدید» و «ἀνήρ» (آنر) به معنی «مرد» است که برگردانی تحت‌اللفظی از نام خانوادگی آلمانی «نیومان» است. جمجمهٔ نئاندرتال نامی بود که در مطالب و منابع انسان‌شناسی به نئاندرتال ۱، نماد گونه، داده بودند و فردی که بر اساس این جمجمه بازسازی شده بود نیز گه‌گاه مرد نئاندرتال نامیده می‌شد.^[۴] نام علمی «Homo neanderthalensis» — که نام مرد نئاندرتال را از این فرد به کل گونه تعمیم می‌دهد و به‌طور رسمی آن را گونه‌ای مجزا از انسان به رسمیت می‌شناسد — نخستین بار توسط ویلیام کینگ، زمین‌شناس ایرلندی، در مقاله‌ای برای انجمن علوم بریتانیا در سال ۱۸۶۳ پیشنهاد شد.^[۵][۶][۷] با این حال، کینگ در سال ۱۸۶۴ توصیه کرد نئاندرتال‌ها و انسان‌های امروزی در سرده‌های مختلف طبقه‌بندی شوند؛ او کاسهٔ مغزی نئاندرتال را با کاسهٔ مغزی شامپانزه مقایسه و استدلال کرد آن‌ها «قادر به درک مفاهیم اخلاقی و خداشناسانه نبودند.»^[۸]

نخستین بقایای نئاندرتال‌ها — جمجمه‌ای موسوم به انگیس ۲ — در سال ۱۸۲۹ توسط فیلیپ-شارل شمرلینگ، پیشاتاریخ‌شناس هلندی/بلژیکی، در گروت دنگهٔ بلژیک کشف شد. او نتیجه گرفت این بقایای انسانی «کم توسعه‌یافته» باید همزمان و به دلایل مشابه با بقایای جانوران منقرض‌شدهٔ یافت شده در همان منطقه دفن شده باشد.^[۹] جمجمهٔ دیگری به نام جبل‌الطارق ۱ از معدن فوربس در سال ۱۸۴۸ توسط ستوان ادموند هنری رنه فلینت به انجمن علمی جبل‌طارق ارائه شد، اما تصور می‌شد جمجمه‌ای متعلق به یک انسان امروزی باشد.^[۱۰] یوهان کارل فولروت، معلم مدرسهٔ محلی، در سال ۱۸۵۶ تشخیص داد استخوان‌هایی که در کلاینه‌فلدهوفره گروته در درهٔ نئاندرتال — همان نئاندرتال ۱ که نام خود را هم به این گونه داده — یافت شده بودند گونه‌ای مجزا از انسان‌های امروزی هستند و آن‌ها را در سال ۱۸۵۷ برای مطالعه به هرمان شافهاوزن، انسان‌شناس آلمانی، تحویل داد. این استخوان‌ها شامل جمجمه، استخوان‌های ران، بازوی راست، استخوان بازو و زند زیرین چپ، استخوان تهیگاهی چپ، بخشی از کتف راست و قطعاتی از دنده‌ها بود.^[۸][۱۱] فولروت و شافهاوزن، پس از انتشار کتاب خاستگاه گونه‌ها از چارلز داروین، بدان نتیجه رسیدند این استخوان‌ها متعلق نوعی انسان امروزی باستانی است؛^{[۱۲][۸][۱۳][۱۴]} شافهاوزن که داروین‌گرایی اجتماعی بود، باور داشت انسان‌ها به‌صورت خطی از توحش به تمدن پیشرفت کرده‌اند و بنابراین نتیجه گرفت نئاندرتال‌ها انسان‌های غارنشین و درنده‌ای بوده‌اند.^[۱۲] فولروت و شافهاوزن با مخالفت‌هایی به‌ویژه از سوی رودلف ویرشو، آسیب‌شناس پرکار آن زمان، روبرو شدند که با تعریف گونه‌ای جدید بر اساس تنها یک یافته مخالف بود. ویرشو در سال ۱۸۷۲ به‌اشتباه ویژگی‌های نئاندرتال را به‌عنوان نشانه‌هایی از زوال عقل، بیماری و بدشکلی تفسیر کرد.^[۱۵] اشتباه او باعث توقف تحقیقات روی نئاندرتال‌ها تا پایان قرن شد.^[۱۲][۱۳]

تا اوایل قرن بیستم، اکتشافات متعدد دیگری در ربط با نئاندرتال‌ها انجام شد و «انسان نئاندرتال» را به عنوان گونه‌ای مجزا تثبیت کرد. مهم‌ترین نمونه، لا-شاپل-او-سن ۱ («پیرمرد») از لا-شاپل-او-سن فرانسه بود. مارسلن بول، دیرینه‌شناس فرانسوی، در چند مقالات با جزئیات به این نمونه پرداخت اما او را خمیده‌پشت، شبیه به میمون و دارای ارتباطی بسیار کم با انسان‌های امروزی توصیف کرد.^[۱۷] «کشف» مرد پیلتن در سال ۱۹۱۲ که نسبت به نئاندرتال‌ها بسیار شبیه‌تر به انسان‌های امروزی به نظر می‌رسید، به عنوان مدرکی برای وجود شاخه‌های متعدد و مجزای انسان‌های اولیه مورد استناد قرار گرفت و توصیف مارسلن بول از «انسان» به عنوان خویشاوند دور انسان و گونه‌ای در بن‌بست فرگشتی را تأیید می‌کرد، اما مرد پیلتن در واقع جعلی بود.^{[۱۲][۱۸][۱۹]} مارسلن بول تصویر رایج نئاندرتال‌ها به عنوان موجوداتی درنده، خمیده و چماق‌دار ابتدایی را تقویت کرد؛ این تصویر چندین دهه بازتولید شد و با آثار علمی-تخیلی مانند در جستجوی آتش (۱۹۱۱) نوشتهٔ ژ. -اچ. روسنیِ انه و مردم کریه (۱۹۲۷) نوشتهٔ اچ. جی. ولز که نئاندرتال‌ها را هیولا می‌نمایانند، رواج پیدا کرد.^[۱۲] آرتور کیت، انسان‌شناس اسکاتلندی، در سال ۱۹۱۱ لا-شاپل-او-سن ۱ را به عنوان سلف مستقیم انسان‌های امروزی بازسازی کرد که در کنار آتش نشسته، ابزار می‌سازد، گردنبند به گردن دارد و اندامی شبیه‌تر به انسان دارد، اما این بازسازی توجهٔ علمی زیادی جلب نکرد و کیت بعداً در سال ۱۹۱۵ از نظریهٔ خود دست کشید.^{[۱۲][۱۳][۲۰]}

با مشخص شدن جعلی بودن مرد پیلتن، بررسی دوبارهٔ لا-شاپل-او-سن ۱ (که به دلیل بیماری آرتروز در زمان حیات، قوز کرده بود) و اکتشافات جدید تا اواسط قرن، جامعهٔ علمی درک خود از نئاندرتال‌ها را بازنگری کرد. مباحثی دربارهٔ رفتار، هوش و فرهنگ نئاندرتال‌ها مطرح شد و تصویری انسانی‌تر از آن‌ها شکل گرفت. کارلتون استیونز کون، انسان‌شناس آمریکایی، در سال ۱۹۳۹ نئاندرتالی را با کت و شلوار و کلاه اداری مدرن بازسازی کرد تا تأکید کند در صورت بقای نئاندرتال‌ها تا عصر حاضر، آن‌ها کم‌وبیش از انسان‌های امروزی قابل تشخیص نمی نبودند. رمان وارثان (۱۹۱۱) نوشتهٔ ویلیام گلدینگ نئاندرتال‌ها را به شکل قابل توجهی احساساتی‌تر و متمدن‌تر به می‌نمایاند.^{[۲۱][۱۲][۱۹]} با این حال، وجهه‌ای که مارسلن بول برای نئاندرتال‌ها ایجاد کرد همچنان تا دههٔ ۱۹۶۰ بر آثار علمی تأثیر می‌گذاشت. بازسازی‌های نئاندرتال در دوران معاصر اغلب بسیار شبیه انسان‌های امروزی است.^[۱۳][۱۹]

آمیزش نژادی نئاندرتال‌ها و انسان‌های اولیهٔ امروزی، از آغاز کشف نئاندرتال‌ها توسط کسانی چون انسان‌شناس انگلیسی توماس هاکسلی در ۱۸۹۰،^[۲۲] مردم‌شناس دانمارکی هانس پدر استینسبو در ۱۹۰۷،^[۲۳] و کارلتون کون در ۱۹۶۲ مطرح شد.^[۲۴] در اوایل دههٔ ۲۰۰۰، نمونه‌های فرضاً دورگه هم کشف شدند: لاگار ولِو ۱^{[۲۵][۲۶][۲۷][۲۸]} و موئیری ۱.^[۲۹] با این حال، آناتومی مشابهٔ نئاندرتال همچنین می‌تواند ناشی از سازگاری با محیطی مشابه باشد تا آمیزش نژادی.^[۳۰] در سال ۲۰۱۰ با نقشه‌برداری از اولین توالی ژنوم نئاندرتال‌ها، مشخص شد ردپای ژن نئاندرتال‌ها در انسان‌های امروزی وجود دارد.^[۳۱] این نتیجه‌گیری بر اساس سه نمونه در غار ویندِیای کرواسی به دست آمد که حاوی تقریباً ۴٪ دی‌ان‌ای کهن بودند (که امکان تعیین توالی تقریباً کامل ژنوم را فراهم می‌کرد). گراهام کوپ، متخصص ژنتیک بریتانیایی-آمریکایی، در سال ۲۰۱۲ فرضیه‌ای را مطرح کرد که آن‌ها شواهدی از آمیزش نژادی گونهٔ متفاوتی از انسان‌های کهن با انسان‌های امروزی یافته‌اند، اما این فرضیه در سال ۲۰۱۳ با توالی‌یابی ژنوم با کیفیت بالای نئاندرتال حفظ‌شده در استخوان انگشت پای غار دنیسووای سیبری رد شد.^[۳۰]

نئاندرتال‌ها گونه‌ای از انسانیان در سردهٔ انسان هستند و عموماً گونهٔ مجزایی با نام علمی «H. neanderthalensis» (انسان نئاندرتال) طبقه‌بندی می‌شوند، هرچند گاه نیز زیرگونه‌ای از انسان امروزی تحت نام «Homo sapiens neanderthalensis» (انسان خردمند نئاندرتال) در نظر گرفته شده‌اند. زیرگونه دانستن نئاندرتال‌ها مستلزم طبقه‌بندی انسان‌های امروزی به عنوان «H. sapiens sapiens» (انسان خردمند خردمند) است.^[۳۲] بخش زیادی از جدل بر سر طبقه‌بندی نئاندرتال‌ها، ناشی از ابهام اصطلاح «گونه» است، زیرا این اصطلاح عموماً برای تمایز بین دو جمعیت مجزا از نظر ژنتیکی به کار می‌رود، اما انسان‌های امروزی و نئاندرتال‌ها با یکدیگر آمیزش کرده‌اند.^[۳۲][۳۳] با این حال، نبود کروموزوم Y پدری و دی‌ان‌ای میتوکندریایی مادری نئاندرتال‌ها در انسان‌های امروزی، به همراه کم‌نمود بودن دی‌ان‌ای کروموزوم ایکس نئاندرتال‌ها، می‌تواند بر کاهش باروری یا عقیمی برخی دورگه‌ها دلالت داشته باشد^{[۳۴][۳۵][۳۶]} که نشان‌دهندهٔ مانع زیستیِ تولیدمثلی نسبی میان این دو گروه است و در نتیجه می‌تواند شاهدی بر تمایز گونه‌ای آن‌ها محسوب شود.^[۳۷] سوانته پبو، ژنتیک‌دان، در سال ۲۰۱۴ این اختلاف نظر را «جنگ آرایه‌شناسی» توصیف و آن را غیرقابل حل نامید، «چرا که هیچ تعریفی از گونه به‌طور کامل این مورد را توصیف نمی‌کند.»^[۳۲]

تصور بر این است که نئاندرتال‌ها به دنیسوواها نزدیک‌تر بوده‌اند تا به انسان‌های امروزی. به همین ترتیب، نئاندرتال‌ها و دِنیسوواها بر اساس دی‌ان‌ای هسته‌ای آخرین نیای مشترک نزدیک‌تری نسبت به انسان‌های امروزی داشته‌اند. با این حال، نئاندرتال‌ها و انسان‌های امروزی آخرین نیای مشترک میتوکندریایی (قابل مشاهده با مطالعهٔ دی‌ان‌ای میتوکندریایی) و آخرین جد مشترک کروموزوم Y نزدیک‌تری دارند.^[۳۸] این احتمالاً حاصل آمیزشی پس از جدایی نئاندرتال/دِنیسووا بوده است: آمیزش مورد نظر یا آمیزش نوعی انسان باستانی ناشناخته با جمعیت دِنیسوواها بوده،^{[۳۹][۴۰][۴۱][۴۲]} یا آمیزش یک موج اولیهٔ ناشناختهٔ انسان‌های امروزی از آفریقا با نئاندرتال‌ها.^{[۳۸][۴۳][۴۴]} این موضوع که دی‌ان‌ای میتوکندریایی یک انسان باستانی اولیه از تبار نئاندرتال با قدمت تقریبی ۴۳۰ هزار سال از محوطهٔ سیما دِ لوس هوئسوس در اسپانیا، به دِنیسوواها نسبت به سایر نئاندرتال‌ها یا انسان‌های امروزی نزدیک‌تر است، به عنوان شاهدی به نفع فرضیهٔ دوم ذکر شده است.^{[۳۸][۴۵][۴۳]}

بسیاری بر این باورند که انسان هایدلبرگی آخرین نیای مشترک نئاندرتال‌ها، دنیسوواها و انسان‌های امروزی بوده است، پیش از آنکه اینان به ترتیب در اروپا، آسیا و آفریقا از یکدیگر جدا شوند.^[۴۷] تمایز آرایه‌ای میان انسان هایدلبرگی و نئاندرتال عمدتاً بر اساس فاصلهٔ بقایای فسیلی در اروپا بین ۳۰۰ تا ۲۴۳ هزار سال پیش در طول مرحلهٔ ایزوتوپی دریایی ۸ استوار است. به‌طور عرفی فسیل‌هایی که تاریخ آن‌ها به بعد از این فاصله برمی‌گردد، در زمرهٔ «نئاندرتال‌ها» طبقه‌بندی می‌شوند.^{[۴۸][۲۱][۴۶]} دی‌ان‌ای به دست آمده از انسان‌های باستانی در محوطهٔ ۴۳۰ هزار سالهٔ سیمادِ لوس هوئسس اسپانیا نشان می‌دهد آن‌ها به نئاندرتال‌ها نزدیک‌تر از دنیسوواها هستند؛ این موضوع حاکی از آن است که جدایی میان نئاندرتال‌ها و دنیسوواها باید پیش از این زمان رخ داده باشد.^{[۴۵][۴۹][۵۰]} جمجمهٔ ۴۰۰ هزار سالهٔ آروئیرا ۳ نیز ممکن است عضوی اولیه از تبار نئاندرتال بوده باشد.^[۵۱] احتمال دارد جریان تبادل ژنی و آمیزش بین اروپای غربی و آفریقا در دورهٔ پلیستوسن میانی باعث شده باشد که ویژگی‌های نئاندرتالی در برخی از نمونه‌های انسان‌تباران اروپایی پلیستوسن میانی مانند نمونه‌های چپرانوی ایتالیا و تنگهٔ سیچوو صربستان قابل تشخیص نباشد.^[۴۵] شواهد فسیلی از ۱۳۰ هزار سال پیش به بعد بسیار کامل‌تر است^[۵۲] و نمونه‌های متعلق به این دوره بخش عمدهٔ اسکلت‌های شناخته‌شدهٔ نئاندرتال‌ها هستند.^[۵۳][۵۴] بقایای دندانی از محوطه‌های ویسگلیانو و فونتانا رانوچیو در ایتالیا نشان می‌دهد ویژگی‌های دندانی نئاندرتال‌ها تا حدود ۴۵۰–۴۳۰ هزار سال پیش در طول دورهٔ پلیستوسن میانی فرگشت یافته بودند.^[۵۵]

دو فرضیهٔ اصلی دربارهٔ فرگشت نئاندرتال‌ها پس از جدایی نئاندرتال/انسان وجود دارد: دو مرحله‌ای و برافزایشی. فرضیهٔ دو مرحله‌ای بیان می‌کند رویدادی محیطی عمدهٔ واحد — مانند یخ‌بندان زاله — باعث افزایش سریع اندازهٔ بدن و استحکام انسان هایدلبرگی اروپایی و همچنین موجب کشیدگی سر آن‌ها شده است (مرحلهٔ ۱) که در نهایت حاصلش تغییرات دیگری در جمجمه بوده است (مرحلهٔ ۲).^[۲۷] با این حال، آناتومی نئاندرتال‌ها ممکن است به‌طور کامل برای سازگاری با آب‌وهوای سرد شکل نگرفته باشد.^[۵۶] فرضیهٔ برافزایشی می‌گوید نئاندرتال‌ها به آرامی و طی زمان از گونهٔ اجدادی انسان هایدلبرگی فرگشت یافته‌اند و به چهار مرحله تقسیم می‌شوند: پیشانئاندرتال‌های اولیه (MIS ۱۲، یخ‌بندان التستر)، پیشانئاندرتال‌ها به معنای کلی (MIS ۱۱–۹، میان‌یخ‌بندان هولشتاین)، نئاندرتال‌های اولیه (MIS ۷–۵، یخ‌بندان زاله–میان‌یخ‌بندان امین)، و سرانجام نئاندرتال‌های کلاسیک به معنای دقیق (MIS ۴–۳، یخ‌بندان وورم).^[۴۶]

تاریخ‌های متعددی برای جدایی نئاندرتال/انسان پیشنهاد شده است. یکی حدود ۲۵۰ هزار سال پیش است؛ این فرضیه گونهٔ «انسان هلمی» را به عنوان آخرین نیای مشترک این دو در نظر می‌گیرد و این جدایی را با پیدایش ابزارهای سنگی ساخته شده به روش لوالوآ مرتبط می‌داند.^[۵۷] دیگری تقریباً ۴۰۰ هزار سال پیش است و بر اساس آن، انسان هایدلبرگی آخرین نیای مشترک انسان امروزی و نئاندرتال بوده است. تخمین‌های ۶۰۰ هزار سال پیش فرض را بر این می‌گذارند که انسان رودزیایی آخرین نیای مشترک بوده که به تبار انسان امروزی و تبار نئاندرتال/انسان هایدلبرگی تقسیم شده است.^[۵۷] فرضیهٔ ۸۰۰ هزار سال پیش، انسان پیشگام را آخرین نیای مشترک در نظر می‌گیرد، اما تغییرات مختلف در این فرضیه می‌تواند این تاریخ را به ۱ میلیون سال پیش عقب ببرد.^[۴۵][۵۷] با این حال، تحقیقی در سال ۲۰۲۰ روی پروتئوم‌های مینای دندانِ انسان پیشگام نشان داد این گونهٔ انسانی با نئاندرتال‌ها مرتبط است، اما نیای مستقیم آن‌ها نبوده است.^[۵۸] مطالعات دی‌ان‌ای نتایج مختلفی برای زمان جدایی نئاندرتال/انسان به دست داده‌اند، مانند بازهٔ زمانی ۵۳۸–۳۱۵،^[۴۸] ۵۵۳–۳۲۱،^[۵۹] ۵۶۵–۵۰۳،^[۶۰] ۶۵۴–۴۷۵،^[۵۷] ۶۹۰–۵۵۰،^[۶۱] ۷۶۵–۵۵۰،^[۴۵][۳۹] ۷۴۱–۳۱۷،^[۶۲] و ۸۰۰–۵۲۰ هزار سال پیش؛^[۶۳] همچنین تحقیقی بر پایهٔ دندان تاریخ جدایی را تا بیش از ۸۰۰ هزار سال محاسبه کرده است.^[۶۴]

نئاندرتال‌ها و دنیسوواها از نظر ژنتیکی به هم نزدیک‌ترند تا به انسان‌های امروزی، به این معنی که جدایی نئاندرتال/دنیسووا پس از جدایی آن‌ها از انسان‌های امروزی رخ داده است.^{[۴۵][۳۹][۴۱][۶۵]} با فرض نرخ جهش ۱ × ۱۰^−۹ یا ۰٫۵ × ۱۰^−۹ به ازای هر جفت‌باز در سال، جدایی نئاندرتال/دنیسووا به ترتیب در حدود ۲۳۶–۱۹۰٬۰۰۰ یا ۴۷۳–۳۸۱٬۰۰۰ سال پیش رخ داده است.^[۳۹] با استفاده از ۱٫۱ × ۱۰^−۸ به ازای هر نسل (با ۲۹ سال در نظر گرفتن یک نسل)، زمان جدایی آن‌ها ۷۴۴ هزار سال پیش بوده است. با استفاده از ۵ × ۱۰^−۱۰ جایگاه نوکلئوتیدی در سال، زمان جدایی ۶۱۶ هزار سال پیش به دست خواهد آمد. با در نظر گرفتن همین تاریخ‌ها، این جدایی به احتمال زیاد تا زمانی که انسان‌تباران در سراسر اروپا پراکنده شده بودند، رخ داده بوده است و فرگشت ویژگی‌های منحصر به فرد نئاندرتال‌ها تا ۶۰۰–۵۰۰ هزار سال پیش آغاز شده بوده است.^[۴۱] به نظر می‌رسد نئاندرتال‌ها/دنیسوواها (یا «نئاندرسوواها») قبل از جدایی، در زمان مهاجرت از آفریقا به اروپا، با گونهٔ ناشناختهٔ انسانی «فوق باستانی» که از قبل در اروپا بوده، آمیزش داشته‌اند؛ این انسان‌های فوق باستانی، نوادگان مهاجرت بسیار اولیه‌ای از آفریقا در حدود ۱٫۹ میلیون سال پیش بوده‌اند.^[۶۶]

از پیشا-نئاندرتال‌ها و نئاندرتال‌های اولیه‌ای که قبل از دوران میان‌یخ‌بندان امین (۱۳۰ هزار سال پیش) اطلاعات بسیار کمی در دست است و بیشتر بقایا در غرب اروپا یافت شده‌اند. از ۱۳۰ هزار سال پیش به بعد، کیفیت کشفیات فسیلی به‌طور چشمگیری افزایش می‌یابد و نئاندرتال‌های کلاسیک در اروپای غربی، مرکزی، شرقی و مدیترانه‌ای^[۶۷] و همچنین در آسیای جنوب‌غربی، مرکزی و شمالی تا رشته‌کوه آلتای در جنوب سیبری یافت شده‌اند. از سوی دیگر، به نظر می‌رسد پیشا-نئاندرتال‌ها و نئاندرتال‌های اولیه تنها به‌طور مداوم در فرانسه، اسپانیا و ایتالیا ساکن بوده‌اند، اگرچه ظاهراً برخی از آن‌ها این «هستهٔ مرکزی» را ترک و سکونتگاه‌های موقتی در شرق (اما نه خارج از اروپا) ایجاد کردند. بالاترین تراکم محوطه‌های مرتبط با پیشا-نئاندرتال‌ها و نئاندرتال‌های اولیه و کلاسیک در جنوب غربی فرانسه است.^[۶۸] نئاندرتال‌ها اولین گونهٔ انسانی بودند که به‌طور دائم در اروپا سکونت گزیدند، زیرا انسان‌های اولیه‌تر تنها به صورت پراکنده پا به این قاره گذاشتند.^[۶۹]

جنوبی‌ترین کشف در غار شقبا در سرزمین شام ثبت شده است؛^[۷۰] گزارش‌هایی از یافتن بقایای نئاندرتال‌ها در جبل ایرهود^[۷۱] و هوا فطیح^[۷۲] در شمال آفریقا وجود داشته اما این بقایا از نو به انسان‌های خردمند نسبت داده شدند. شرقی‌ترین حضور نئاندرتال‌ها در غار دنیسووای سیبری با طول جغرافیایی ۸۵ درجه شرقی ثبت شده است. جمجمهٔ مرد مابا در جنوب شرقی چین، ویژگی‌های فیزیکی مشترکی با نئاندرتال‌ها دارد، اگرچه ممکن است این ویژگی‌ها نتیجهٔ فرگشت هم‌گرا باشد تا اینکه نئاندرتال‌ها واقعاً به اقیانوس آرام رسیده باشند.^[۷۳] مدار ۵۵ درجه شمالی، به عنوان شمالی‌ترین حد پراکنش نئاندرتال‌ها پذیرفته شده است، اگرچه ارزیابی این موضوع دشوار است زیرا یخبندان بیشتر بقایای انسان‌ها را از بین می‌برد. ترینه کلبرگ نیلسن، دیرین‌مردم‌شناس، استدلال می‌کند فقدان شواهد سکونت نئاندرتال‌ها در جنوب اسکاندیناوی (حداقل در طول دورهٔ میان‌یخ‌بندان امین) به همین دلیل و محصول تحقیق ناکافی در آن منطقه است.^[۷۴][۷۵] مصنوعات دوران پارینه‌سنگی میانی تا ۶۰ درجهٔ شمالی در دشت‌های روسیه یافت شده است،^{[۷۶][۷۷][۷۸]} اما به احتمال زیاد باید آن‌ها را به انسان‌های امروزی نسبت داد.^[۷۹] مطالعه‌ای در سال ۲۰۱۷ مدعی شد بقایای سردهٔ انسان در محوطهٔ ۱۳۰ هزار ساله‌ای در کالیفرنیای آمریکای شمالی به دست آمده،^[۸۰] اما این ادعا تا حد زیادی نامحتمل تلقی می‌شود.^{[۸۱][۸۲][۸۳]}

تأثیر تغییرات سریع آب و هوا در آخرین عصر یخبندان (رویدادهای دانسگارد-ایشگر) بر نئاندرتال‌ها ناشناخته است، زیرا دوره‌های گرم دمای مطلوب‌تری حاکم می‌کنند اما باعث رشد جنگل‌ها می‌شوند و جانوران بزرگ را دور می‌کنند؛ نتیجهٔ دوره‌های یخبندان عکس این موضوع است.^[۸۴] با این حال، نئاندرتال‌ها محتملا مناطق جنگلی را ترجیح می‌دادند.^[۵۶] محیط‌های باثبات، با میانگین دمای سالانهٔ ملایم ممکن است مناسب‌ترین زیستگاه برای نئاندرتال‌ها بوده باشد.^[۸۵] جمعیت‌شان ممکن است در بازه‌های سرد اما نه شدید، مانند مراحل ایزوتوپی دریایی ۸ و ۶ (به ترتیب ۳۰۰٬۰۰۰ و ۱۹۱٬۰۰۰ سال پیش در دوران یخ‌بندان زاله) به اوج خود رسیده باشد. این احتمال وجود دارد که گسترهٔ نئاندرتال‌ها — برای سکونت در مناطق پناهگاهی و اجتناب از مناطق یخ‌بندان دائمی — با عقب‌نشینی یخ‌ها گسترش و با افزایش یخ‌ها کاهش یافته باشد.^[۸۴] یسرائیل هرشکویتز، انسان‌شناس اسرائیلی، و همکارانش در سال ۲۰۲۱ بقایای ۱۳ انسان نشر راملا با قدمت بین ۱۴۰ تا ۱۲۰ هزار سال را در اسرائیل کشف کردند. در انسان‌های نشر راملا ترکیبی از ویژگی‌های نئاندرتال و گونه‌های قدیمی‌تر انسان راست‌قامت دیده می‌شود. هرشکویتز و همکارانش این‌ها را یکی از جمعیت‌های منبع نامیدند که پس از یک دورهٔ یخچالی دوباره به اروپا بازگشته است.^[۸۶]

همانند انسان‌های امروزی، نئاندرتال‌ها نیز احتمالاً از جمعیت بسیار کوچکی فرگشت یافته‌اند و «جمعیت مؤثر» آن‌ها (تعداد افرادی که می‌توانند بچه بزایند یا پدر شوند) در حدود ۳٬۰۰۰ تا ۱۲٬۰۰۰ نفر بوده است. با این حال، نئاندرتال‌ها این جمعیت بسیار پایین را حفظ و ژن‌های نسبتاً مضر را به دلیل اثربخشی کمترِ انتخاب طبیعی تکثیر کردند.^[۸۷][۸۸] مطالعات مختلف، بر اساس آنالیز دی‌ان‌ای میتوکندریایی، میزان جمعیت مؤثر نئاندرتال‌ها را به اندازه‌های متفاوتی برآورد کرده‌اند، مانند حدود ۱٬۰۰۰ تا ۵٬۰۰۰ نفر؛^[۸۸][۸۴] ۵٬۰۰۰ تا ۹٬۰۰۰ نفر که ثابت ماندند؛^[۸۸] یا ۳٬۰۰۰ تا ۲۵٬۰۰۰ نفر که به‌طور پیوسته تا ۵۲٬۰۰۰ سال پیش افزایش یافته و سپس تا انقراض کاهشی شده است.^[۸۹] شواهد باستان‌شناسی نشان می‌دهد جمعیت انسان‌های امروزی غرب اروپا در دورهٔ گذار از نئاندرتال به انسان امروزی، افزایشی ده برابری داشته است^[۹۰] و نئاندرتال‌ها محتملا به دلیل پایین‌تر بودن نرخ باروری، بالاتر بودن میزان مرگ و میر نوزادان، یا ترکیبی از این دو، از نظر جمعیتی در موضع ضعف بوده‌اند.^[۹۱] برخی برآوردها کل جمعیت نئاندرتال‌ها را ده‌ها هزار نفر تخمین می‌زنند^[۴۱] اما این برآوردها مورد مناقشه است.^[۸۸] جمعیت دائماً کمِ آن‌ها را می‌توان در چارچوب «تلهٔ بوسروپی» توضیح داد: گنجایش برد جمعیت توسط میزان غذای در دسترسشان محدود می‌شود و میزان غذا هم به نوبهٔ خود با سطح فناوری آنان محدود خواهد شد. نوآوری با افزایش جمعیت افزایش می‌یابد، اما اگر جمعیت خیلی کم باشد، نوآوری به سرعت رخ نمی‌دهد و جمعیت همچنان کم می‌ماند؛ این با رکود ۱۵۰ هزار ساله در فناوری سنگی نئاندرتال‌ها مطابقت دارد.^[۸۴]

در بررسی نمونه‌ای از ۲۰۶ نئاندرتال مشخص شد — با توجه به فراوانی بزرگسالان جوان و بالغ در مقایسه با سایر گروه‌های سنی — حدود ۸۰٪ آنان که بیشتر از ۲۰ سال داشتند قبل از رسیدن به ۴۰ سالگی جان خود را از دست داده‌اند.^[۹۲] این نرخ مرگ و میر زیاد احتمالاً به دلیل محیط پراسترس آن‌ها بوده است. با این حال، همچنین تخمین زده شده هرم‌های سنی نئاندرتال‌ها و انسان‌های امروزی معاصرشان یکسان بوده است.^[۸۴] مرگ و میر نوزادان در نئاندرتال‌ها خیلی بالا بوده، به ویژه در شمال اوراسیا که حدود ۴۳٪ تخمین زده شده است.^[۹۳]

نئاندرتال‌ها نسبت به انسان‌های امروزی جثه‌هایی تنومندتر و پُرتر،^[۹۴] قفسهٔ سینه‌ای پهن‌تر و بشکه‌ای‌شکل؛ لگن‌هایی پهن‌تر^[۲۱][۹۵] و ساعد و جلوی پاهایی به نسبت کوتاه‌تر داشتند.^[۵۶][۹۶] بر اساس ۴۵ استخوان بلند از ۱۴ مرد و ۷ زن نئاندرتال، میانگین قد برای مردان ۱۶۴ تا ۱۶۸ سانتی‌متر و برای زنان ۱۵۲ تا ۱۵۶ سانتی‌متر بوده است.^[۹۴] برای مقایسه، میانگین قد ۲۰ مرد و ۱۰ زن انسان دورهٔ پارینه‌سنگی زبرین به ترتیب ۱۷۶٫۲ و ۱۶۲٫۹ سانتی‌متر بوده است؛ اگرچه این مقدار بر اساس بقایای ۲۱ مرد و ۱۵ زن، در اواخر همین دوره ۱۰ سانتی‌متر کاهش می‌یابد.^[۹۷] میانگین انسان‌های امروزی در سال ۱۹۰۰ میلادی برای مردان ۱۶۳ سانتی‌متر و برای زنان ۱۵۲٫۷ سانتی‌متر بوده است.^[۹۸] شواهد فسیلی نشان می‌دهد قد نئاندرتال‌های بالغ از حدود ۱۴۷٫۵ تا ۱۷۷ سانتی‌متر متفاوت بوده است، اگرچه ممکن است برخی از آن‌ها بسیار بلندتر بوده باشند (بر اساس طول رد پا ۷۳٫۸ تا ۱۸۴٫۸ سانتی‌متر و بر اساس عرض رد پا ۶۵٫۸ تا ۱۸۹٫۳ سانتی‌متر).^[۹۹] برای وزن نئاندرتال‌ها، ۲۶ نمونه به‌طور متوسط ۷۷٫۶ کیلوگرم برای مردان و ۶۶٫۴ کیلوگرم برای زنان را نشان می‌دهد.^[۱۰۰] با در نظر گرفتن وزنی ۷۶ کیلوگرمی، شاخص تودهٔ بدنی برای مردان نئاندرتال به میزان ‎۲۶٫۹–۲۸٫۲ محاسبه شده در انسان‌های امروزی به معنای اضافه وزن داشتن است. این نشان‌دهندهٔ فیزیک بدنی بسیار قوی نئاندرتال‌هاست^[۹۴] ژن LEPR نئاندرتال که مسئول ذخیرهٔ چربی و تولید گرما در بدن است، شبیه به ژن ماموت پشمالو است و بنابراین به احتمال زیاد برای سازگاری با آب و هوای سرد پدید آمده است.^[۱۰۱]

مهره‌های گردنی نئاندرتال‌ها از جلو به عقب و پهلو ضخیم‌تر از مهره‌های گردن (بیشتر) انسان‌های امروزی هستند که احتمالاً برای آن بوده که بتواند سری با شکل و اندازه‌ای متفاوت را نگه دارد.^[۱۰۲] سینهٔ نئاندرتال‌ها (محل قرارگیری قفسه سینه) از نظر اندازه شبیه انسان‌های امروزی بوده، اما دنده‌های بلندتر و صاف‌تر دارد که می‌تواند به معنای پهن‌تر شدن قسمت میانی-پایین سینه و تنفس قوی‌تر در قسمت پایین سینه باشد. این نشان‌دهندهٔ دیافراگم بزرگ‌تر و احتمالاً ظرفیت ریهٔ بیشتر است.^{[۹۵][۱۰۳][۱۰۴]} ظرفیت ریهٔ اسکلت کبارای ۲ حدود ۹٫۰۴ لیتر تخمین زده شده است؛ ظرفیت متوسط ریهٔ انسان برای مردان ۶ لیتر و برای زنان ۴٫۷ لیتر است. همچنین قفسهٔ سینه نئاندرتال‌ها برجسته‌تر بوده است. استخوان خاجی (محل اتصال لگن خاصره به ستون مهره‌ها) نئاندرتال‌ها شیب عمودی بیشتری داشته و نسبت به لگن پایین‌تر قرار داشت که باعث می‌شد ستون مهره‌ها کمتر خمیده شود (لوردوز کمتر) و تا حدودی روی خود جمع شود. در جمعیت‌های امروزی، این وضعیت تنها در بخشی از آن‌ها دیده می‌شود.^[۱۰۵] چنین تغییراتی در ستون مهره‌های نئاندرتال‌ها باعث خم شدن آسان‌تر به طرفین می‌شد و از سینهٔ پهن‌تر پایین‌تنه بهتر پشتیبانی می‌کرد. برخی ادعا می‌کنند که این ویژگی برای همهٔ گونه‌های سردهٔ انسان، حتی انسان راست‌قامتِ سازگار با مناطق گرمسیری، طبیعی است و در واقع باریک‌تر بودن سینه در اکثر انسان‌های امروزی است که ویژگی‌ای منحصر به فرد است.^[۹۵]

نسبت اندازهٔ اعضای بدن نئاندرتال‌ها به یکدیگر معمولاً «فراقطبی» توصیف می‌شود و شبیه انسان‌هایی است که در آب و هوای سرد زندگی می‌کردند؛ هدف سازگاری با سرما بوده است، زیرا اندام‌های کوتاه‌تر باعث حفظ بیشتر گرمای بدن می‌شود.^[۱۰۶] اندام نئاندرتال‌ها از نظر شکل ظاهری بین انسان‌های امروزی به اینوئیت‌ها و یوپکی‌های سیبری شباهت بیشتری دارد.^{[۱۰۷][۹۶][۱۰۸]} با این حال، نئاندرتال‌هایی در مناطق معتدل‌تری مانند شبه‌جزیره ایبریا یافت شده‌اند، همچنان همان فیزیک «فراقطبی» را دارند.^[۱۰۹] جان استوارت، انسان‌شناس انگلیسی و همکارانش در سال ۲۰۱۹ پیشنهاد کردند که بدن نئاندرتال‌ها در واقع برای دویدن سازگار شده بوده است، بدان دلیل که شواهد نشان می‌دهد نئاندرتال‌ها مناطق جنگلی گرم‌تر را به استپ‌های سرد ماموتی ترجیح می‌دادند و آنالیز دی‌ان‌ای نشان می‌دهد نسبت بالاتری از فیبرهای عضلانی با انقباض سریع در نئاندرتال‌ها در مقایسه با انسان‌های امروزی وجود دارد. او تفاوت نسبت اندازهٔ اعضای بدن نئاندرتال‌ها با انسان‌های امروزی و تودهٔ عضلانی بیشتر آن‌ها را نتیجهٔ سازگاری برای دویدن سرعتی به جای فیزیک انسان امروزی که بر استقامت متمرکز است، دانست؛^[۵۶] زیرا شکار با تعقیب مداوم تنها در آب و هوای گرم مؤثر است، جایی که شکارچی می‌تواند طعمه را تا گرمازدگی بدواند. نئاندرتال‌ها استخوان پاشنهٔ بلندتری داشتند^[۱۱۰] که تواناییشان را برای دویدن استقامتی کاهش می‌داد. اندام‌های کوتاه‌ترشان باعث کاهش گشتاور بازو در اندام‌ها می‌شد و نیروی چرخشی خالص بیشتری را در مچ دست و پا ایجاد می‌کرد که حاصلش شتاب سریع‌تر بود.^[۵۶] اریک ترینکاس، دیرین‌مردم‌شناس آمریکایی، در سال ۱۹۸۱ به این توضیح جایگزین اشاره کرده بود، اما آن را کم‌احتمال‌تر می‌دانست.^{[۹۶][۱۱۱]}

نئاندرتال‌ها چانه‌های کم‌تر کشیده، پیشانی‌های شیب‌دار و بینی‌های بلندتر، پهن‌تر و بیرون زده‌تری نسبت به انسان‌های امروزی داشتند. جمجمهٔ نئاندرتال‌ها معمولاً کشیده‌تر، اما هم‌زمان پهن‌تر و کروی‌تر از جمجمهٔ اکثر انسان‌های امروزی است و برجستگی پس‌سری دارد،^[۱۱۲] اگرچه این برجستگی در جمجمهٔ برخی انسان‌های امروزی نیز دیده می‌شود. برجستگی پس‌سری وقتی قاعده جمجمه و استخوان‌های گیجگاهی بالاتر و جلوتر و همچنین فرق سر صاف‌تر باشد ایجاد می‌شود.^[۱۱۳]

ویژگی مشخص چهرهٔ نئاندرتال‌ها پیش‌آمدگی آرواره در میانهٔ صورت است؛ قوس گونهٔ آنان نسبت به انسان‌های امروزی در موقعیت عقب‌تری قرار دارند و استخوان‌های فک بالا و استخوان‌های بینی‌شان رو به جلوتر هستند.^[۱۱۴] تخم چشم نئاندرتال‌ها بزرگ‌تر از انسان‌های امروزی است. تحقیقی نتیجه گرفته است که تخم چشم بزرگ‌تر به دلیل توانایی‌های بینایی پیشرفته‌تر نئاندرتال‌ها بوده و به قیمت عدم فرگشت نوقشر مغز و توانایی‌های اجتماعی‌شان تمام شده است.^[۱۱۵] با این حال، این تحقیق توسط محققان دیگری رد شد که معتقد بودند اندازهٔ تخم چشم شاهدی بر میزان توانایی‌های شناختی نئاندرتال‌ها یا انسان‌های امروزی نیست.^[۱۱۶]

توضیح علمی مرسوم دربارهٔ بینی برجستهٔ نئاندرتال‌ها و سینوس‌های پارانازال این است که نقش گرم‌کنندهٔ هوا هنگام ورود به ریه‌ها و حفظ رطوبت داشته است («فرضیهٔ رادیاتور بینی»)؛^[۱۱۷] اگر بینی آن‌ها پهن‌تر می‌بود، با بینی باریکی که در سایر جانوران سازگار با سرما دیده می‌شود تفاوت می‌داشت و در عوض می‌شد اینطور توضیح داد که محصول رانش ژنی بوده است. همچنین، سینوس‌های پهن آن‌ها به‌طور غیرعادی بزرگ نیستند و از نظر اندازه با سینوس‌های انسان‌های امروزی قابل مقایسه است. با این حال، اگر اندازهٔ سینوس عامل مهمی برای تنفس هوای سرد نباشد، عملکرد واقعی آن‌ها نامشخص خواهد بود؛ بنابراین ممکن است نشانگر خوبی برای تشخیص فشارهای فرگشتی که منجر به این نوع بینی‌ها شده نباشد.^[۱۱۸] علاوه بر این، بازسازی کامپیوتری بینی نئاندرتال و الگوهای پیش‌بینی‌شدهٔ بافت نرم، شباهت‌هایی با مردمان قطبی امروزی نشان می‌دهد، به این معنی که احتمالاً بینی‌های هر دو گروه برای تنفس هوای سرد و خشک به‌طور هم‌گرا فرگشت یافته‌اند.^[۱۱۹]

نئاندرتال‌ها فک‌های نسبتاً بزرگی داشتند که زمانی گفته می‌شد به دلیل نیروی گازگرفتن زیاد آن‌ها بوده و مدرکش سایش شدید دندان‌های جلویی نئاندرتال‌ها («فرضیهٔ فشار دندان‌های قدامی») بود، اما الگوهای سایش مشابهی در انسان‌های معاصر نیز دیده می‌شود.^[۱۱۷] همچنین ممکن است اندازهٔ بزرگ فک‌هایشان برای جای دادن دندان‌های بزرگ‌تر فرگشت یافته باشد تا در برابر سایش و فرسایش مقاومت بیشتری داشته باشد^[۱۲۰] و لذا سایش بیشتر روی دندان‌های جلویی نسبت به دندان‌های عقبی احتمالاً ناشی از استفاده مکرر بوده است. الگوهای سایش دندان نئاندرتال‌ها شبیه‌ترین الگوها به جوامع اینوئیت امروزی است.^[۱۱۷] دندان‌های پیش آن‌ها بزرگ و کلنگ‌مانند هستند و در مقایسه با انسان‌های امروزی، شیوع غیرمعمول بالایی از تورودونتیسم داشتند؛ تورودونتیسم وضعیتی است در آن دندان‌های آسیای بزرگ به دلیل مغز دندان بزرگ‌تر، حجیم‌تر هستند. زمانی تصور می‌شد تورودونتیسم در واقع ویژگی متمایز نئاندرتال‌ها بوده که به آن‌ها قابلیت خاصی می‌داده یا ناشی از استفاده مکرر بوده، اما به احتمال زیاد فقط محصول رانش ژنی بوده است.^[۱۲۱] در حال حاضر تصور می‌شود که نیروی گازگرفتن نئاندرتال‌ها و انسان‌های امروزی تقریباً یکسان است،^[۱۱۷] حدود ۲۸۵ و ۲۵۵ نیوتن به ترتیب برای مردان و زنان انسان‌های امروزی.^[۱۲۲]

جمجمهٔ نئاندرتال‌ها به‌طور میانگین برای مردان ۱٬۶۴۰ و برای زنان ۱٬۴۶۰ سانتی‌متر مکعب است^{[۱۲۳][۱۲۴]} که به‌طور قابل توجهی از میانگین تمام گروه‌های انسان‌های امروزی بزرگ‌تر است؛^[۱۲۵] برای مثال، میانگین جمجمهٔ مردان اروپایی امروزی ۱٬۳۶۲ و زنان ۱٬۲۰۱ سانتی‌متر مکعب است.^[۱۲۶] میانگین جمجمهٔ ۲۸ نمونهٔ انسان امروزی از ۱۹۰٬۰۰۰ تا ۲۵٬۰۰۰ سال پیش — بدون لحاظ کردن جنسیت — حدود ۱٬۴۷۸ سانتی‌متر مکعب بوده است و به نظر می‌رسد اندازهٔ مغز انسان‌های امروزی از دورهٔ پارینه‌سنگی زیرین کاهش یافته است.^[۱۲۷] بزرگ‌ترین مغز نئاندرتال متعلق به عمود ۱ است که با ۱٬۷۳۶ سانتی‌متر مکعب یکی از بزرگ‌ترین مغزهای کشف شده میان تمام میمون‌های بزرگ است.^[۱۲۴] میانگین نوزادان نئاندرتال و انسان هر دو حدود ۴۰۰ سانتی‌متر مکعب است.^[۱۲۸]

وقتی که از پشت به جمجمهٔ نئاندرتال‌ها نگاه شود، ظاهر آن گردتر، پهن‌تر و پایین‌تر از انسان‌های دارای آناتومی مشابه انسان امروزی دیده می‌شود. این شکل مشخص را «شبیه بمب» می‌نامند و مختص نئاندرتال‌هاست؛ تمام گونه‌های دیگر انسانیان (از جمله اکثر انسان‌های امروزی) هنگام نگاه از پشت، معمولاً طاق جمجمهٔ باریک و نسبتاً عمودی دارند.^{[۱۲۹][۱۳۰][۱۳۱][۱۳۲]} مغز نئاندرتال‌ها دارای لوب‌های آهیانه‌ای نسبتاً کوچک‌تر^[۱۳۳] و مخچه بزرگ‌تری بوده است.^{[۱۳۳][۱۳۴]} لوب‌های پس‌سری نئاندرتال‌ها نیز بزرگ‌ترند (مرتبط با «برجستگی پس‌سری» در آناتومی جمجمهٔ نئاندرتال و همچنین پهنای بیشتر جمجمهٔ آن‌ها) که می‌تواند نشان دهد تناسب حجم مناطق داخلی مغزشان در مقایسه با انسان تفاوت داشته است و این با آنچه در جمجمه‌های فسیلی دیده می‌شود نیز مطابقت دارد.^{[۱۱۵][۱۳۵]} مغز آن‌ها همچنین دارای قطب‌های بزرگ‌تر لوب گیجگاهی،^[۱۳۴] قشر اوربیتوفرونتال پهن‌تر^[۱۳۶] و پیاز بویایی بزرگ‌تر^[۱۳۷] است که نشان‌دهندهٔ تفاوت‌های احتمالی در درک زبان و ارتباط با احساسات (عملکردهای گیجگاهی)، تصمیم‌گیری (قشر اوربیتوفرونتال) و حس بویایی (پیاز بویایی) میان نئاندرتال و انسان امروزی است. مغز نئاندرتال‌ها همچنین نرخ‌های متفاوتی از رشد و نمو مغز نشان می‌دهد.^[۱۳۸] این تفاوت‌ها، اگرچه جزئی هستند، در پروسهٔ انتخاب طبیعی مؤثر بوده و می‌توانند مبنای تفاوت‌های موجود در بقایای مادی از انسان‌های امروزی و نئاندرتال‌ها در مواردی مانند یافته‌های مرتبط با رفتارهای اجتماعی، نوآوری‌های تکنولوژیکی و ساخته‌های هنری باشند و دلیل تفاوت این تفاوت‌ها را روشن کنند.^{[۱۳۹][۱۴۰]}

کمبود نور خورشید به احتمال زیاد به پیدایش پوست روشن‌تر در نئاندرتال‌ها منجر شده است.^[۱۴۱] با این حال، اخیراً این فرضیه مطرح شده که پوست روشن در اروپایی‌های امروزی شاید تا عصر برنز چندان فراگیر نبوده است.^[۱۴۲] از نظر ژنتیکی، ژن BNC2 که با رنگ پوست روشن مرتبط است، در نئاندرتال‌ها وجود داشته است؛ با این حال، نوع دومی از BNC2 نیز در آن‌ها وجود داشته که در بانک زیستی بریتانیا با جمعیت‌های امروزی دارای رنگ پوست تیره‌تر مرتبط است.^[۱۴۱] آنالیز دی‌ان‌ای سه زن نئاندرتال از اروپای جنوب شرقی نشان می‌دهد آن‌ها چشمان قهوه‌ای، پوست تیره و موهای قهوه‌ای داشته‌اند و یکی از آن‌ها سرخ مو بوده است.^{[۱۴۳][۱۴۴]} در انسان‌های امروزی، رنگ پوست و مو توسط هورمون ملانوسیت-استیمولاتینگ که باعث افزایش نسبت یوملانین (رنگدانهٔ سیاه) به فئوملانین (رنگدانهٔ قرمز) می‌شود، تنظیم شده که توسط ژن MC1R رمزگذاری می‌شود. در انسان‌های امروزی پنج واریانت از این ژن وجود دارد که باعث خنثی شدنش شده و مرتبط با رنگ پوست و موی روشن هستند. واریانت ناشناختهٔ دیگری از این ژن در نئاندرتال‌ها (نوع R307G) وجود دارد که می‌تواند با پوست خیلی روشن و موی قرمز مرتبط باشد. واریانت R307G در نئاندرتالی از مونتی لیسینی ایتالیا و احتمالاً کوئوا دل سیدرون اسپانیا شناسایی شده است.^[۱۴۵] با این حال، مانند انسان‌های امروزی، قرمز احتمالاً رنگ موی چندان رایجی در نائندرتال‌ها نبوده است زیرا این نوع در بسیاری از نئاندرتال‌های توالی‌یابی‌شدهٔ دیگر وجود ندارد.^[۱۴۱]

حداکثر طول عمر طبیعی، زمان رسیدن به بزرگسالی، یائسگی و آبستنی در نئاندرتال‌ها به احتمال زیاد بسیار شبیه انسان‌های امروزی بوده است.^[۸۴] با این حال، بر اساس نرخ رشد دندان‌ها و مینای دندان نئاندرتال‌ها،^{[۱۴۶][۱۴۷]} فرضیه‌ای مطرح شده که آن‌ها سریع‌تر از انسان‌های امروزی بالغ می‌شدند، اگرچه این فرضیه با زیست‌نشانگرهای سنی تأیید نمی‌شود.^[۹۲] تفاوت‌های اصلی در بلوغ، استخوان اطلس در گردن و همچنین مهره‌های میانی سینه‌ای است که در نئاندرتال‌ها حدود ۲ سال دیرتر از انسان‌های امروزی جوش می‌خورد، اما محتملا این بیشتر محصول تفاوت در آناتومی و نه نرخ رشد بوده است.^{[۱۴۸][۱۴۹]} به‌طور کلی، مدل‌های بازسازی شده دربارهٔ کالری موردنیاز نئاندرتال‌ها، این‌گونه نشان می‌دهند که آن‌ها مصرف بسیار بالاتری نسبت به انسان‌های امروزی داشته‌اند، زیرا معمولاً فرض می‌شود که نئاندرتال‌ها به دلیل تودهٔ عضلانی بیشتر، نرخ رشد سریع‌تر و تولید گرمای بدن بیشتر برای مقابله با سرما، دارای نرخ سوخت‌وساز پایهٔ بالاتری بوده‌اند^{[۱۵۰][۱۵۱][۱۵۲]} و همچنین به این دلیل که روزانه مسافت بیشتری برای جستجوی غذا طی می‌کردند، سطوح فعالیت بدنی روزانهٔ بالاتری داشته‌اند؛^{[۱۵۱][۱۵۲]} برایان هوکت، باستان‌شناس آمریکایی، تخمین می‌زند یک نئاندرتال باردار ۵٬۵۰۰ کالری در روز مصرف می‌کرده است؛ این مستلزم مصرف بسیار زیاد گوشت حیوانات بزرگ بوده است؛ چنین رژیمی باعث کمبودهای متعدد یا مسمومیت‌های تغذیه‌ای می‌شد، بنابراین او نتیجه گرفت این‌ها مفروضات ضعیفی هستند.^[۱۵۲]

ممکن است نئاندرتال‌ها در نور کمتر — نسبت به نور شدید روز — فعال‌تر بوده‌اند، زیرا آن‌ها در مناطقی زندگی می‌کردند که در زمستان روزهای کوتاه‌تری داشت، به شکار حیوانات بزرگ می‌پرداختند (چنین شکارچیانی معمولاً برای تقویت تاکتیک‌های کمین در شب شکار می‌کنند) و چشمان و مراکز پردازش بینایی بزرگی داشتند. از نظر ژنتیکی، کوررنگی (که ممکن است بینایی گرگ‌ومیشی را تقویت کند) معمولاً در جمعیت‌های ساکن عرض‌های شمالی دیده می‌شود و نئاندرتال‌های غار ویندیای کرواسی جایگزینی‌هایی در ژن‌های اُپسین داشتند که می‌توانست بر بینایی رنگی تأثیر بگذارد.^[۱۵۳] با این حال، پیامدهای عملکردی این جایگزینی‌ها قطعی نیستند. همچنین، الل‌های مشتق‌شده از نئاندرتال‌ها نزدیک ژن‌های ASB1 و EXOC6 با فرد جغد شب، حمله خواب و چرت زدن در طول روز مرتبط است.^[۱۴۱]

نئاندرتال‌ها از آسیب‌های جسمی شدید به میزان زیادی رنج می‌بردند، به طوری که تخمین زده می‌شود در ۷۹ تا ۹۴٪ نئاندرتال‌های یافت شده، نشانه‌هایی از آسیب‌های عمدهٔ بهبود وجود دارد.^[۱۵۴] از این میان، ۳۷ تا ۵۲٪ به شدت مجروح شده و ۱۳ تا ۱۹٪ قبل از رسیدن به بزرگسالی آسیب دیده بودند. شانه‌در ۱ نمونهٔ خیلی حادی است و علائم قطع بازوی راست در او دیده می‌شود که احتمالاً به دلیل جوش نخوردن استخوان پس از شکستگی در نوجوانی بوده است. او همچنین عفونت استخوان در ترقوهٔ چپ، گام برداشتن غیرطبیعی، مشکلات بینایی در چشم چپ و احتمالاً کم‌شنوایی (شاید گوش شناگر) داشته است.^{[۱۵۵][۱۵۶]} اریک ترینکاس در سال ۱۹۹۵ تخمین زد حدود ۸۰٪ نئنادرتال‌های یافت شده بر اثر جراحات قبل از ۴۰ سالگی مرده‌اند و بنابراین این نظریه را مطرح کرد که نئاندرتال‌ها استراتژی شکار پرخطری («فرضیهٔ سوارکار رودیو») داشتند.^[۹۲] با این حال، در میزان آسیب‌های جمجمه‌ای نئاندرتال‌ها و انسان‌های امروزیِ دورهٔ پارینه‌سنگی میانه تفاوت معناداری وجود ندارد (اگرچه به نظر می‌رسد نئاندرتال‌ها خطر مرگ و میر بالاتری داشته‌اند)،^[۱۵۷] نمونه‌های کمی از انسان‌های امروزی پارینه‌سنگی زبرین و نئاندرتال‌هایی وجود دارند که بیش از ۴۰ سال عمر کرده باشند،^[۹۱] و به‌طور کلی الگوهای آسیب مشابهی در آن‌ها دیده می‌شود. اریک ترینکاس در سال ۲۰۱۲ نتیجه گرفت نئاندرتال‌ها به جای استراتژی شکار پرخطر، به همان شیوهٔ انسان‌های امروزی دچار آسیب می‌شدند؛ مثلاً دعواهای شخصی.^[۱۵۸]

تحقیقی در سال ۲۰۱۶ با بررسی ۱۲۴ نمونهٔ نئاندرتال نتیجه گرفت نرخ بالای آسیب نه حاصل خشونت فردی، بلکه ناشی از حملات حیوانات بوده است و دریافت که حدود ۳۶٪ از نمونه‌ها قربانی حملات خرس، ۲۱٪ حملات گربه‌سانان بزرگ و ۱۷٪ حملات گرگ بوده‌اند (در مجموع ۹۲ مورد از ۱۲۴ نمونه؛ ۷۴٪). هیچ موردی از حملهٔ کفتار وجود نداشت، اگرچه احتمالاً کفتارها حداقل اگر فرصت مناسبی پیش می‌آمد به نئاندرتال‌ها حمله می‌کردند.^[۱۵۹] این آسیب‌ها احتمالاً ناشی از رویارویی‌های مکرر به دلیل رقابت بر سر غذا و غار و همچنین شکار این گوشتخواران توسط نئاندرتال‌ها بوده است.^[۱۵۹]

جمعیت کم باعث تنوع ژنتیکی پایین و احتمالاً همخونی می‌شد که توانایی یک جمعیت برای حذف جهش‌های مضر (افسردگی همخونی) را کاهش می‌داد. با این حال، مشخص نیست این امر چگونه بر بار ژنتیکی یک نئاندرتال تأثیر می‌گذاشته و بنابراین، آیا این باعث نرخ بالاتری از ناهنجاری‌های مادرزادی نسبت به انسان‌های امروزی می‌شده است یا خیر.^[۱۶۰] با این همه، ۱۳ ساکن غار سیدرون در مجموع نشانه‌هایی از ۱۷ ناهنجاری مادرزادی مختلف دارند که احتمالاً ناشی از همخونی یا اختلالات مغلوب بوده است.^[۱۶۱] در لا-شاپل-او-سن ۱ علائم بیماری باستروپ که بر ستون فقرات تأثیر می‌گذاشت دیده می‌شود. او همچنین آرتروز داشت. این‌ها احتمالاً عوارض سن بالا (۶۰ یا ۷۰ سالگی) بوده است.^[۱۶۲] تشخیص داده شده شانه‌در ۱ که احتمالاً در حدود ۳۰ یا ۴۰ سالگی مرده به هیپراستوز اسکلتال منتشر ایدیوپاتیک (DISH) — بیماری تخریبی که می‌تواند حرکت را محدود کند — مبتلا بوده است. در صورت صحت این تشخیص، این حاکی از نرخ نسبتاً بالای ابتلا به این بیماری در نئاندرتال‌های مسن‌تر است.^[۱۶۳]

نئاندرتال‌ها در معرض بیماری‌های عفونی و انگل‌های مختلفی قرار داشتند. احتمالاً انسان‌های امروزی بیماری‌هایی به آن‌ها منتقل کردند؛ یک نمونهٔ احتمالی باکتری معده‌ای هلیکوباکتر پیلوری است.^[۱۶۴] همچنین ممکن است واریانت ۱۶A ویروس پاپیلوم انسانی امروزی از آمیزش با نئاندرتال‌ها به وجود آمده باشد.^[۱۶۵] نئاندرتالی در غار سیدرون اسپانیا شواهدی از عفونت دستگاه گوارش با انتروسیتوزون بینوسی نشان می‌دهد.^[۱۶۶] استخوان‌های پای لا فراسی ۱ دارای ضایعاتی است که با پریوستیت (التهاب بافت پوشانندهٔ استخوان) مطابقت دارد و احتمالاً ناشی از استئوآرتروپاتی هیپرتروفیک است که عمدتاً به دلیل عفونت سینه یا سرطان ریه ایجاد می‌شود.^[۱۶۷] با وجود اینکه برخی از جمعیت‌های نئاندرتال به مقدار زیاد غذاهای معمولاً پوسیدگی‌زا مصرف می‌کردند، میزان پوسیدگی دندان کمتری نسبت به انسان‌های امروزی داشتند — این می‌تواند به معنای عدم وجود باکتری‌های دهانی ایجاد کنندهٔ پوسیدگی، به ویژه استرپتوکوک موتانس باشد.^[۱۶۸]

دو کودک نئاندرتال‌مانند ۲۵۰ هزار ساله از پایرهٔ فرانسه قدیمی‌ترین موارد شناخته شدهٔ مسمومیت با سرب در تمام انسان‌تباران هستند. آن‌ها در دو نوبت مجزا در معرض سرب قرار گرفته بودند – یا از طریق غذا یا آب آلوده، یا از طریق استنشاق دودِ حاوی سرب آتش. دو معدن سرب در فاصلهٔ ۲۵ کیلومتری از محل وجود دارد.^[۱۶۹]

گروه‌های نئاندرتال‌ها به احتمال زیاد نسبت به انسان‌های امروزی پراکنده‌تر بودند و تراکم کمتری در یک منطقه داشتند،^[۸۴] اما باور بر آن است که میانگین اندازهٔ گروه‌های آن‌ها ۱۰ تا ۳۰ نفر بوده که مشابه انسان‌های شکارچی-گردآورنده است.^[۱۷۰] شواهد معتبری در مورد ترکیب گروه‌های نئاندرتال‌ها از کوئوا دل سیدرون اسپانیا و ردپاهای لو روزل فرانسه به دست آمده است:^[۹۹] بقایای کوئوا دل سیدرون متعلق به ۷ بزرگسال، ۳ نوجوان، ۲ خردسال و یک نوزاد است؛^[۱۷۱] لو روزل فرانسه، بر اساس اندازهٔ ردپاها، گروهی ۱۰ تا ۱۳ نفره را نشان می‌دهد که ۹۰٪ آن‌ها نوجوان و خردسال بوده‌اند.^[۹۹]

آنالیز دندان‌های یک کودک نئاندرتال در سال ۲۰۱۸ نشان داد او را پس از ۲٫۵ سال از شیر گرفتند که مشابه جوامع شکارچی-گردآورندهٔ انسانی است. این کودک همچنین متولد بهار بوده است که این هم با انسان‌های امروزی و سایر پستاندارانی که چرخه‌های زاد و ولدشان با چرخه‌های محیطی همزمان است، مطابقت دارد.^[۱۶۹] پل پتیت، باستان‌شناس بریتانیایی، بر اساس بیماری‌هایی مانند توقف رشد که ناشی از استرس بالا در سن کم هستند، این فرضیه را مطرح می‌کند که پسران و دختران نئاندرتال‌ها مستقیماً پس از از شیر گرفته شدن به کار گمارده می‌شدند؛^[۹۳] اریک ترینکاس می‌گوید ممکن است نئاندرتال‌ها پس از رسیدن به نوجوانی در شکار حیوانات بزرگ و خطرناک کمک می‌کردند.^[۹۲] با این حال، ضربات استخوانی در بقایای نئاندرتال‌ها با اینوئیت‌های امروزی قابل مقایسه است که می‌تواند حاکی از شباهت دوران کودکی نئاندرتال‌ها و انسان‌های امروزی باشد.^[۱۷۲] علاوه بر این، توقف رشد می‌توانسته ناشی از زمستان‌های سخت و دوره‌های کمبود غذا نیز بوده باشد.^[۱۶۹]

در برخی محوطه‌ها به نظر حداکثر سه نئاندرتال یافت شده‌اند؛ این‌ها می‌توانند محل زندگی خانواده‌های هسته‌ای یا سکونت‌گاه‌های موقت گروه‌هایی مانند شکارچیان بوده باشند.^[۱۷۰] با توجه به اینکه در غارها یافته‌های مادی مرتبط به فصل‌ها (مانند غذای خاص هر فصل) پیدا شده، به احتمال زیاد گروه‌ها در طی فصول بین غارهای خاصی جابه‌جا می‌شدند و در نسل‌های بعد به همان مکان‌ها بازمی‌گشتند. برخی از محوطه‌ها ممکن است برای بیش از ۱۰۰ سال مورد استفاده قرار گرفته باشند.^[۱۷۳] خرس‌های غارنشین احتمالاً برای سکونت در غارها با نئاندرتال‌ها رقابت شدیدی داشته‌اند،^[۱۷۴] و از ۵۰ هزار سال پیش به بعد شواهد دال بر کاهش جمعیت خرس‌های غارنشین است (اگرچه انقراض خرس غارنشین مدت‌ها پس از انقراض نئاندرتال‌ها اتفاق افتاده است).^{[۱۷۵][۱۷۶]} نئاندرتال‌ها همچنین ترجیح می‌دادند در غارهایی ساکن شوند که دهانهٔ آن‌ها رو به جنوب باشد.^[۱۷۷]

نئاندرتال‌ها عموماً غارنشین دانسته می‌شوند و غار «پایگاه اصلی» آن‌ها بوده است، اما سکونت‌گاه‌های روبازی هم در نزدیکی غارها در سرزمین شام یافت شده که می‌تواند نشان‌دهندهٔ تحرک بین پایگاه‌های غاری و روباز در این منطقه باشد. شواهد مربوط به سکونت‌گاه‌های روباز دائمی از عین قشیش در اسرائیل^{[۱۷۸][۱۷۹]} و مولداوی ۱ در اوکراین به دست آمده است. اگرچه به نظر می‌رسد نئاندرتال‌ها توانایی سکونت در طیف وسیعی از محیط‌ها — از جمله دشت و فلات — را داشته‌اند، اما به‌طور کلی سکونت‌گاه‌های روباز نئاندرتال‌ها به عنوان محل کشتار و قصابی شکار در نظر گرفته می‌شود تا محل زندگی.^[۱۸۰] بقایای اولین خانوادهٔ نئاندرتال شناخته‌شده (شش بزرگسال و پنج کودک) در سال ۲۰۲۲ از غار چاگیرسکایا در کوه‌های آلتای در جنوب سیبری روسیه کشف شد. این خانواده شامل پدر، دختر و ظاهراً عموزاده‌ها می‌شده و به احتمال زیاد همه با هم مرده‌اند، شاید بر اثر گرسنگی.^{[۱۸۱][۱۸۲]}

برین هایدن، باستان‌مردم‌شناس کانادایی، می‌گوید جمعیت نئاندرتال خوداتکایی که از همخونی اجتناب ورزد، به حدود ۴۵۰–۵۰۰ عضو نیاز دارد و اینان باید برای حفظ جمعیتشان با ۸ تا ۵۳ گروه دیگر در تعامل و آمیزش باشند.^[۱۷۰] آنالیز دی‌ان‌ای میتوکندریایی نئاندرتال‌های کوئوا دل سیدرون اسپانیا نشان داد سه مرد بالغ از تبار مادری یکسانی بودند، حال آنکه سه زن بالغ به تبارهای مختلفی تعلق داشتند. این یافته شاهدی بر سکونت مردسالارانه است — یعنی اینکه زن برای زندگی با جفتش از گروه خود جدا می‌شده است.^[۱۸۳] با این حال، دی‌ان‌ای زن نئاندرتالی از غار دنیسووای روسیه نشان می‌دهد او دارای ضریب همخونی ^۱⁄_۸ بوده است (والدینش یا خواهر و برادر ناتنی با مادر مشترک، یا عموزاده‌های درجه دوم، عمو و خواهرزاده، یا عمه و برادرزاده، یا پدربزرگ و نوهٔ دختری یا مادربزرگ و نوهٔ پسری بوده‌اند)^[۳۹] و در ساکنان کوئوا دل سیدرون نیز چندین ناهنجاری دیده می‌شود که ممکن است ناشی از همخونی یا اختلالات ژنتیکی ارثی باشد.^[۱۶۱]

هایدن با توجه به اینکه بیشتر مصنوعات نئاندرتال‌ها از فاصله‌ای کمتر ۵ کیلومتر از محل سکونت اصلی به دست آمده است، نتیجه می‌گیرد که احتمالاً این گروه‌ها خیلی باهم در ارتباط نبوده‌اند.^[۱۷۰] همچنین، نقشه‌برداری از مغز نئاندرتال‌ها در کنار اندازهٔ کوچک گروه و تراکم پایین جمعیت آن‌ها نشان می‌دهد آن‌ها توانایی محدودی برای تعامل بین گروهی و داد و ستد داشته‌اند.^[۱۱۵] با این حال، تعداد معدودی از مصنوعات نئاندرتال‌ها در یک سکونت‌گاه شاید در اصل از ۲۰، ۳۰، ۱۰۰ و ۳۰۰ کیلومتری دورتر به آنجا آورده شده باشد. هایدن بر اساس این یافته گمانه‌زنی می‌کند که گروه‌های بزرگ‌تری بوده‌اند که از پیوند گروه‌های کوچک‌تر به وجود می‌آمدند و عملکردی شبیه به جوامع شکارچی-گردآورنده با تراکم پایین در صحرای غرب استرالیا داشته‌اند. محدودهٔ این گروه‌های بزرگ‌تر به‌طور کلی ۱۳٬۰۰۰ کیلومتر مربع را در بر می‌گرفته است؛ هر گروه کوچک‌تر ۱٬۲۰۰ تا ۲٬۸۰۰ کیلومتر مربع به خود اختصاص می‌داد و این گروه‌ها برای جفت‌گیری یا مقابله با دشمنان و کمبود منابع با یکدیگر متحد بوده‌اند.^[۱۷۰]

به‌طور مشابه، انسان‌شناس بریتانیایی ایلئونید پیرس و باستان‌شناس قبرسی تئودورا موتسیو بر اساس جابجایی ابسیدین تا ۳۰۰ کیلومتر دورتر از منبع توسط نئاندرتال‌ها — که شبیه الگوی جابجایی ابسیدین توسط جوامع انسان شکارچی-گردآورنده است — این فرضیه را مطرح می‌کنند که نئاندرتال‌ها احتمالاً توانایی تشکیل قبایل قومی-زبانی گستردهٔ جغرافیایی با جمعیتی بیش از ۸۰۰ نفر داشته‌اند. با این حال، طبق مدل پیرس و موتسیو، نئاندرتال‌ها به دلیل جمعیت بسیار پایین‌ترشان، به اندازهٔ انسان‌های امروزی در حفظ جوامع خود کارآمد نبوده‌اند.^[۱۸۴] هایدن می‌گوید محوطهٔ لا فِراسی در فرانسه که در آن شش یا هفت نئاندرتال یافت شده، شبیه به گورستان است؛ یافته‌های مشابه از انسان‌های امروزی به‌طور معمول مدرکی از گروهی مشارکتی در نظر گرفته می‌شود که هویت اجتماعی متمایز خودشان را داشته‌اند و به داد و ستد، تولید و غیره مشغول بوده‌اند. لا فِراسی همچنین در یکی از غنی‌ترین مسیرهای مهاجرت جانوران در اروپای پلیستوسن واقع شده است.^[۱۷۰]

آنالیز ژنتیکی نشان می‌دهد حداقل سه گروه جغرافیایی متمایز وجود داشته است — اروپای غربی، سواحل مدیترانه و شرق قفقاز — و مهاجرت‌هایی بین این مناطق هم اتفاق می‌افتاده است.^[۸۹] صنایع سنگی موستری اروپای غربیِ پسایخبندان را نیز می‌توان به‌طور کلی به سه منطقهٔ کلان متمایز تقسیم کرد: موستری با سنت آشولی در جنوب غربی، میکوکی در شمال شرقی و موستری با ابزار دو تیغه بین دو منطقهٔ اول. مورد سوم ممکن است در واقع نشان‌دهندهٔ تعامل و ادغام دو فرهنگ مختلف باشد.^[۱۸۵] نئاندرتال‌های جنوبی از نظر آناتومی با نمونه‌های شمالی تفاوت‌های منطقه‌ای دارند: فک کم‌برآمده‌تر، شکاف کوتاه‌تر پشت دندان‌های آسیاب و استخوان فک عمودی بالاتر.^[۱۸۶] همهٔ این‌ها حکایت از آن دارد که جوامع نئاندرتال به‌طور منظم با جوامع همجوار در داخل یک منطقه تعامل داشته‌اند، اما با مناطق دیگر نه زیاد.^[۱۸۵]

به هر حال، شواهدی از مهاجرت گستردهٔ میان‌قاره‌ای در طول دوره‌های طولانی وجود دارد؛ نمونه‌های اولیه از غار مزمایسکایای قفقاز^[۴۲] و غار دنیسووای سیبری^[۱۸۷] از نظر ژنتیکی با نمونه‌های یافت‌شده در غرب اروپا متفاوت هستند، اما نمونه‌های بعدی از این غارها دارای پروفایل‌های ژنتیکی با شباهت بیشتر به نمونه‌های نئاندرتال اروپای غربی در مقایسه با نمونه‌های اولیه از همان مکان‌ها هستند؛ این نشان‌دهندهٔ مهاجرت طولانی‌مدت و جایگزینی جمعیت در طول زمان است.^{[۱۸۷][۴۲]} به‌طور مشابه، مصنوعات و دی‌ان‌ای از غارهای چاگیرسکایا و اوکلادینوف در کوه‌های آلتای شبیه مصنوعات و دی‌ان‌ای مکان‌های منتسب به نئاندرتال‌ها در اروپای شرقی حدود ۳٬۰۰۰–۴٬۰۰۰ کیلومتر دورتر هستند، به جای اینکه به مصنوعات و دی‌ان‌ای نئاندرتال‌های قدیمی‌تر از غار دنیسووا (واقع در همان منطقه) شباهت داشته باشند. این می‌تواند شاهدی بر دو مهاجرت مجزا به سیبری باشد.^[۱۸۸] به نظر می‌رسد نئاندرتال‌ها در طول دورهٔ MIS 4 (‎۷۱–۵۷٬۰۰۰ سال پیش) با کاهش شدید جمعیت مواجه شدند، و پراکندگی ابزارهای سنگی سنت میکوکی در اروپای مرکزی و قفقاز می‌تواند بدان معنا باشد که جوامعی از منطقه‌ای پناهگاهی در شرق فرانسه یا مجارستان (حاشیهٔ سنت میکوکی) وارد این مناطق شدند.^[۱۸۹] همچنین شواهدی از درگیری بین گروهی وجود دارد: در اسکلت‌های نئاندرتال از لا روش آ پی‌یروی فرانسه شکستگی بهبودیافته‌ای در بالای جمجمه دیده می‌شود که ظاهراً ناشی از زخم عمیق تیغه بوده است^[۱۹۰] و اسکلت دیگری از غار شانه‌در عراق دارای ضایعه‌ای روی دنده است که مشخصهٔ جراحات ناشی از سلاح پرتابی است.^[۱۹۱]

گاه گفته می‌شود از آنجا که نئاندرتال‌ها شکارچیِ جانوران بزرگ و چالش‌برانگیز بودند و در گروه‌های کوچک زندگی می‌کردند، تقسیم کار جنسیتی آن چنان‌که در جوامع انسان شکارچی-گردآورنده دیده می‌شود نداشتند. به عبارت دیگر، به جای اینکه مردان به شکار بروند و زنان و کودکان به جمع‌آوری غذا بپردازند، همهٔ افراد گروه شامل مردان، زنان و کودکان باید در شکار مشارکت می‌کردند. با این حال، در جوامع شکارچی-گردآورنده هرچه وابستگی به گوشت بیشتر بوده، تقسیم کار نیز بیشتر جلوه‌گر می‌شده است.^[۱۷۰] علاوه بر این، الگوهای سایش دندان در مردان و زنان نئاندرتال نشان می‌دهد آن‌ها به‌طور معمول از دندان‌های خود برای حمل وسایل استفاده می‌کردند، اما در مردان سایش بیشتری بر دندان‌های بالایی و در زنان بر دندان‌های پایین مشاهده می‌شود. این موضوع از برخی تفاوت‌های فرهنگی در وظایف میان زن و مرد حکایت دارد.^[۱۹۲]

فرضیهٔ بحث‌برانگیزی مطرح شده است که برخی از نئاندرتال‌ها برای نمایش موقعیت اجتماعی بالاتر در گروه، لباس یا جواهرات تزئینی مانند پوست پلنگ یا پرهای پرندگان شکاری می‌پوشیدند. هایدن می‌گوید ممکن است تعداد کم گورهای کشف شدهٔ نئاندرتال‌ها به این دلیل باشد که تنها اعضای بلندمرتبه قبور مناسبی داشته‌اند، موضوعی که در برخی از جوامع انسان شکارچی-گردآورنده نیز دیده می‌شود.^[۱۷۰] به گفتهٔ اریک ترینکاس، با توجه به نرخ بالای مرگ و میر نئاندرتال‌ها، شاید فقط افراد مسن به دلیل طول عمرشان در قبرهای مناسب دفن می‌شدند.^[۹۲] از طرف دیگر، ممکن است بسیاری از نئاندرتال‌ها دفن شده باشند، اما خرس‌ها گورهایشان را نابود کرده باشند.^[۱۹۳] با توجه به اینکه تاکنون ۲۰ گور از نئاندرتال‌های زیر ۴ سال پیدا شده است — بیش از یک سوم کل گورهای شناخته شده — به نظر می‌رسد نئاندرتال‌ها در دفن کودکانشان نسبت به سایر گروه‌های سنی دقت بیشتری به خرج می‌داده‌اند.^[۱۷۲]

ترینکاس با بررسی اسکلت‌های نئاندرتالِ کشف شده از چندین پناهگاه صخره‌ای طبیعی، می‌گوید اگرچه در نئاندرتال‌ها جراحات ناشی از ضربه دیده می‌شود، اما هیچ‌کدام از آن‌ها دچار آسیب جدی به پاهایشان در حدی که مانع حرکتشان شود نشده‌اند. او نتیجه گرفت عزت نفس در فرهنگ نئاندرتال‌ها از کمک به تأمین غذای گروه ناشی می‌شده است؛ جراحتی فلج کننده ارزش فرد را از بین می‌برده و عملاً به معنای مرگ بوده است و افرادی که در حین حرکت از غاری به غار دیگر نمی‌توانستند با گروه همراه شوند، رها می‌شدند.^[۹۲] با این حال، نمونه‌هایی از افرادی با جراحات بسیار ناتوان‌کننده وجود دارد که سال‌ها تحت مراقبت قرار گرفتند و شواهد مراقبت از آسیب‌پذیرترین اعضای گروه حتی در گونهٔ انسان هایدلبرگی هم دیده شده است.^{[۱۹۴][۱۷۲]} به ویژه با توجه به نرخ بالای آسیب‌های بدنی که نئاندرتال‌ها می‌دیدند، چنین استراتژی ایثارگرانه‌ای می‌توانسته به بقای آن‌ها به عنوان یک گونه برای مدتی طولانی کمک کرده باشد.^[۱۹۴]

زمانی تصور می‌شد نئاندرتال‌ها مردارخوار بوده‌اند، اما اکنون شکارچی رأس هرم به‌شمار می‌آیند.^{[۱۹۷][۱۹۸]} فرضیه‌ای در سال ۱۹۸۰ مطرح شد که دو تودهٔ جمجمهٔ ماموت در پایین یک دره در لا کوت ده سنت برلاد جرزی، گواه بر شکار جرگه‌ای این جانور (فرو کشاندن طعمه به سمت پرتگاه) توسط نئاندرتال‌ها بود،^[۱۹۹] اما این موضوع مورد تردید است.^[۲۰۰] نئاندرتال‌ها که در محیطی جنگلی زندگی می‌کردند، به احتمال زیاد شکارچیان کمینی بودند؛ آن‌ها به طعمهٔ خود نزدیک می‌شدند، با شتاب بالا به آن هجوم می‌بردند و از فاصلهٔ نزدیک نیزه‌ای به بدن طعمه فرومی‌کردند.^{[۵۶][۲۰۱]} حیوانات جوان‌تر یا زخمی‌شده را ممکن است با استفاده از تله، پرتابه یا تعقیب و گریز شکار می‌کردند.^[۲۰۱] از برخی محوطه‌ها چنان بر می‌آید که نئاندرتال‌ها کل گلهٔ حیوانات را به‌طور گروهی و کشتار کور می‌کردند و سپس لاشه‌های مطلوب را با دقت برمی‌گزیدند.^[۲۰۲] به هر روی، آن‌ها می‌توانستند خود را با انواع زیستگاه‌ها وفق دهند.^{[۲۰۳][۲۰۰]} به نظر می‌رسد عمدتاً آنچه را که در محیط اطرافشان به وفور یافت می‌شد می‌خوردند،^[۲۰۴] به طوری که جوامع ساکن استپ (و خارج از مدیترانه) تقریباً به‌طور کامل از گوشت حیوانات بزرگ و جوامع ساکن جنگل از طیف گسترده‌ای از گیاهان و حیوانات کوچک‌تر تغذیه می‌کردند. جوامع ساکن کنار آب‌ها نیز غذاهای دریایی می‌خوردند، اگرچه حتی در مناطق جنوبی‌تر و معتدل مانند جنوب شرقی شبه‌جزیرهٔ ایبری، حیوانات بزرگ همچنان به‌طور مرسوم بخشی از رژیم غذایی نئاندرتال‌ها بودند.^[۲۰۵] در مقابل، به نظر می‌رسد انسان‌های معاصرشان از استراتژی‌های پیچیده‌تری برای تهیه غذا استفاده می‌کرده‌اند و به‌طور کلی رژیم غذایی متنوع‌تری داشته‌اند.^[۲۰۶] با این وجود، نئاندرتال‌ها همچنان می‌بایستی رژیم غذایی به اندازهٔ کافی متنوعی می‌خوردند تا از سوءتغذیه و مسمومیت پروتئینی، به ویژه در زمستان که احتمالاً اغلب گوشت بدون چربی می‌خوردند، جلوگیری کنند. غذهای سرشار از سایر مواد مغذی ضروری که گوشت بدون چربی آن را تأمین نمی‌کرد — مانند مغزهای پرچرب،^[۱۹۴] اندام‌های ذخیره‌سازی زیرزمینی سرشار از کربوهیدرات (از جمله ریشه و غده)،^[۲۰۷] یا مانند اینویت‌های امروزی، محتویات معدهٔ طعمه‌های گیاه‌خوار — می‌توانسته بخشی حیاتی از رژیم غذایی نئاندرتال‌ها بوده باشد.^[۲۰۸]

به نظر می‌رسد نئاندرتال‌ها عمدتاً از گوشت پستانداران سم‌دار،^[۲۰۹] به ویژه مرال و گوزن شمالی تغذیه می‌کردند، زیرا این دو پرجمعیت‌ترین طعمه بودند؛^{[۱۹۶][۲۱۰]} آن‌ها همچنین دیگر جانوران بزرگ دوران پلیستوسن مانند بز کوهی اروپایی^[۲۱۱] و دیگر بزهای کوهی،^[۲۱۲] گراز وحشی،^[۲۱۱] بیزون دشتی،^[۲۱۳] نیاگاو، گوزن شمالی ایرلندی،^[۲۱۱] ماموت پشمالو،^[۲۱۴] فیل راست‌عاج،^[۲۱۵] کرگدن پوزه باریک،^[۲۱۶] اسب وحشی^[۲۱۰] و غیره تغذیه می‌کردند.^{[۲۱][۲۱۷][۲۱۸]} شواهدی از شکار هدایت‌شدهٔ خرس قهوه‌ای و غارنشین — چه در خواب زمستانی و چه در بیداری — و همچنین قطعه‌قطعه کردن آن‌ها وجود دارد.^[۲۱۹] آنالیز کلاژن استخوان نئاندرتال از غار ویندیای کرواسی نشان می‌دهد تقریباً تمام نیاز پروتئینی آن‌ها از گوشت حیوانات تأمین می‌شده است.^[۲۱۷] در برخی غارها آثاری از مصرف منظم گوشت خرگوش و لاک‌پشت دیده می‌شود. در محوطه‌های جبل‌الطارق بقایای ۱۴۳ گونهٔ پرنده مختلف وجود دارد که بسیاری از آن‌ها مانند بلدرچین معمولی، یلوه حنایی، چکاوک درختی و کاکلی روی زمین زندگی می‌کردند.^[۲۰۳] پرندگان مردارخوار مانند کلاغان و عقاب‌ها از دیگر شکارهای معمول آن‌ها بودند.^[۲۲۰]

نئاندرتال‌ها همچنین از غذاهای دریایی در شبه‌جزایر ایبری، ایتالیا و پلوپونز تغذیه می‌کردند؛ شواهدی از ۱۵۰ هزار سال پیش در کوئوا باجوندیلوی اسپانیا وجود دارد که آن‌ها برای حلزون صدف‌دار درون آب شیرجه می‌رفتند،^{[۲۰۳][۲۲۱][۲۲۲]} رفتاری مشابهٔ ماهیگیری انسان‌های امروزی.^[۲۲۳] نئاندرتال‌های غار ونگارد جبل‌الطارق فک راهب مدیترانه، دلفین معمولی نوک‌کوتاه، دلفین بینی‌بطری معمولی، تن باله‌آبی شمالی، سیم دریایی و جوجه‌تیغی دریایی بنفش می‌خورده‌اند؛^{[۲۰۳][۲۲۴]} در گروتا دا فیگوئرا براوای پرتغال، شواهدی از برداشت گستردهٔ صدف، خرچنگ و ماهی وجود دارد.^[۲۲۵] شواهد ماهیگیری در آب شیرین برای قزل‌آلا و مارماهی در گروته دی کاستل‌چیویتای ایتالیا؛^[۲۲۲] برای ماهی کپور و لوتی اروپایی در آبری دو ماراس فرانسه؛ پی‌یر فرانسه؛^[۲۲۶] و برای ماهی آزاد دریای سیاه در غار کودارو روسیه یافت شده است.^[۲۲۷]

بقایای گیاهان و قارچ‌های خوراکی در چندین غار پیدا شده است.^[۲۲۸] بر اساس مطالعهٔ جرم دندان نئاندرتال‌های کوئوا دل سیدرون اسپانیا، نتیجه گرفته شده که به احتمال زیاد رژیم غذایی آن‌ها بدون گوشت و متشکل قارچ، مغز کاج و خزه بوده است.^[۱۶۶] بقایای غار عمود اسرائیل، نشان‌دهندهٔ رژیم غذایی شامل انجیر، میوهٔ درخت خرما و انواع غلات و علف‌های خوراکی است.^[۲۲۹] چندین آسیب استخوانی در مفاصل پاهای نئاندرتال‌ها ممکن است دال بر چمباتمه زدن مداوم باشد که در صورت صحت، احتمالاً هنگام جمع‌آوری غذا انجام می‌شده است.^[۲۳۰] با توجه به جرم دندان نئاندرتال‌های گروت دو اسپی بلژیک رژیم غذایی این نئاندرتال‌ها حاوی گوشت زیاد از جمله کرگدن پشمالو و گوسفند وحشی و همچنین مصرف منظم قارچ بوده است.^[۱۶۶] قدیمی‌ترین مدفوع انسان که تا به حال ثبت شده، مربوط به مدفوع نئاندرتالی از ال سالت اسپانیا با قدمت ۵۰ هزار سال است و نشان می‌دهد عمدهٔ رژیم غذایی آن‌ها گوشتی بوده است، اما همچنین بخش قابل توجهی از آن را گیاهان تشکیل می‌داده‌اند.^[۲۳۱] در غار کیبارای اسرائیل شواهدی از پخت و پز غذاهای گیاهی — عمدتاً حبوبات و به میزان بسیار کمتر، بلوط — کشف شده است؛ نئاندرتال‌های این غار احتمالاً گیاهان را در بهار و پاییز جمع‌آوری و در تمام فصول به جز پاییز جانور شکار می‌کردند، اگرچه به احتمال زیاد غار در اواخر تابستان تا اوایل پاییز رها می‌شده است.^[۲۳۲] نئاندرتال‌های غار شانه‌در عراق، گیاهانی با فصول برداشت مختلف جمع‌آوری می‌کرده‌اند؛ این نشان می‌دهد آن‌ها برای برداشت گیاهان خاص به منطقه بازمی‌گشتند و رفتارهای پیچیده‌ای برای جمع‌آوری غذا — هم گوشت و هم گیاه — داشتند.^[۲۳۳]

نئاندرتال‌ها احتمالاً فنون پخت و پز متنوعی مانند برشته کردن به کار می‌گرفتند و شاید قادر به گرم کردن یا جوشاندن سوپ، خورش یا عصارهٔ گوشت هم بودند.^[۲۳۴] فراوانی قطعات استخوان حیوانات در سکونت‌گاه‌های آنان ممکن است نشان دهندهٔ انبار کردن چربی به واسطهٔ جوشاندن مغز استخوان حیواناتی که احتمالاً قبلا از گرسنگی مرده بودند باشد. این روش‌ها مصرف چربی — نیاز غذایی اصلی جوامعی با مصرف کم کربوهیدرات و پروتئین بالا — را به‌طور قابل توجهی افزایش می‌داد.^{[۲۳۴][۲۳۵]} اندازهٔ دندان‌های نئاندرتال‌ها از ۱۰۰٬۰۰۰ سال پیش روند کاهشی دارد که می‌تواند حاکی از وابستگی بیشتر به پخت و پز یا فراگیری جوشاندن باشد زیرا این فنون باعث نرم شدن غذا می‌شود.^[۲۳۶] نئاندرتال‌های کوئوا دل سیدرون اسپانیا به احتمال زیاد غذا را می‌پختند و احتمالاً دود می‌دادند^[۲۳۷] و از گیاهانی مانند بومادران و بابونه به عنوان طعم دهنده استفاده می‌کردند؛^[۲۳۴] البته ممکن است کاربرد این گیاهان برای خواص دارویی‌شان بوده باشد.^[۲۳۸] نئاندرتال‌های غار گورهام جبل‌الطارق محتملا برای دسترسی به دانهٔ کاج، مخروط‌های کاج را برشته می‌کردند.^[۲۰۳]

در گروت دو لازارِهٔ فرانسه چنین به نظر می‌رسد که ۲۳ مرال، شش بز کوهی، سه نیاگاو و یک شوکا در یک فصل شکار پاییزی — که گوزن‌های نر و مادهٔ قوی برای جفت‌گیری گرد می‌آمدند — شکار شده‌اند. ظاهراً لاشه‌های کامل را به غار منتقل و سپس قصابی کرده‌اند. امکان مصرف این همهٔ غذا پیش از فاسد شدن بعید می‌نماید؛ نتیجتاً این احتمال وجود دارد که هدف نئاندرتال‌ها از چنین شکار بزرگی عمل‌آوری و ذخیرهٔ گوشت قبل از شروع زمستان بوده است؛ این قدیمی‌ترین شاهد احتمالی از نگهداری غذا است، با قدمت ۱۶۰٬۰۰۰ سال.^[۱۹۵] همچنین مقدار زیاد گوشت و چربی که به‌طور کلی از طعمه‌های معمول (به ویژه ماموت‌ها) قابل جمع‌آوری بوده است، می‌تواند نشان دهندهٔ توانایی نئاندرتال‌ها در ذخیرهٔ غذا باشد.^[۲۳۹] حلزون صدف‌دار را نئاندرتال‌ها می‌بایستی پس از جمع‌آوری سریعاً می‌خوردند، می‌پختند یا به نوعی ذخیره می‌کردند، زیرا حلزون صدف‌دار به سرعت فاسد می‌شود. در کوئوا د لس آویونِس اسپانیا بقایای حلزون صدف‌دار خوراکیِ جلبک‌خوار می‌تواند بدان معنا باشد که مانند برخی جوامع شکارچی-گردآورندهٔ انسان‌های امروزی، نئاندرتال‌ها نیز حلزون‌های صدف‌دار صید شده را جلبک‌های خیس نگهداری می‌کردند تا آن‌ها را تا زمان مصرف زنده و تازه نگه دارند.^[۲۴۰]

نئاندرتال‌ها رقابت نسبتاً زیادی با شکارگران بزرگ عصر یخبندان داشتند. به احتمال زیاد شیرهای غارزی به دنبال شکار اسب، گوزن‌های بزرگ و گاوهای وحشی می‌رفتند؛ پلنگ‌ها نیز عمدتاً گوزن شمالی و شوکا شکار می‌کردند؛ این طعمه‌ها تا حد زیادی با رژیم غذایی نئاندرتال‌ها همپوشانی دارد. شاید نئاندرتال‌ها برای دفاع از طعمه در برابر چنین شکارچیان درنده‌ای و ترساندن آن‌ها، به‌طور گروهی فریاد می‌زدند، دست‌هایشان را تکان می‌دادند یا سنگ پرتاب می‌کردند؛ یا شاید به سرعت گوشت را جمع‌آوری و طعمه را رها می‌کردند. با این حال، در گروت دو اسپی بلژیک بقایای گرگ، شیر غارزی و خرس‌های غارنشین — که همگی از شکارچیان اصلی آن زمان بودند — یافت شده که نشان می‌دهد نئاندرتال‌ها تا حدودی رقبای خود را شکار هم می‌کردند.^[۲۴۱]

احتمالاً نئاندرتال‌ها و کفتارهای غارنشین نمونه‌ای از جدایی کنامی بودند – یعنی از رقابت با یکدیگر اجتناب می‌کردند. اگرچه هر دو عمدتاً جانوران مشابهی — گوزن، اسب و گاو — شکار می‌کردند، اما نئاندرتال‌ها اغلب به دنبال گوزن؛ و کفتارهای غارنشین به دنبال اسب و گاو بودند. علاوه بر این، بقایای حیوانات از غارهای نئاندرتال‌ها نشان می‌دهد آن‌ها جانوران بالغ و قوی و کفتارهای غارنشین طعمه‌های ضعیف‌تر یا جوان‌تر را شکار می‌کردند؛ در غارهای کفتار غارنشین بقایای گوشتخواران به وفور دیده می‌شود.^[۱۹۶] با وجود این، شواهدی وجود دارد که کفتارهای غارنشین غذا و پسمانده‌های اردوگاه‌های نئاندرتال‌ها را می‌دزدیدند و از اجساد نئاندرتال‌ها تغذیه می‌کردند.^[۲۴۲]

شواهدی از هم‌نوع‌خواری در میان نئاندرتال‌ها در سراسر قلمرو آن‌ها وجود دارد.^{[۲۴۴][۲۴۵]} نخستین نمونه در سال ۱۸۹۹ از محوطهٔ کراپینای کرواسی به دست آمد^[۱۹] و نمونه‌های دیگری در کوئوا دل سیدرون^[۱۸۶] و خزفرایای اسپانیا و همچنین گروت دو مولا-گرسی، له‌پرادل و لا کینای فرانسه یافت شد.^[۲۴۶] پنج نئاندرتال در گروت دو گوییت بلژیک توسط هم‌نوعانشان خورده شده‌اند: شواهدی وجود دارد که اندام‌های فوقانی‌شان از هم جدا، گوشت اندام‌های تحتانی کنده و خرد (احتمالا برای بیرون آوردن مغز استخوان)، حفرهٔ سینه دریده و فک جدا شده است. همچنین شواهدی وجود دارد که قاتلان از برخی استخوان‌ها برای تیز کردن دوبارهٔ ابزارشان استفاده کرده‌اند. آماده‌سازی گوشت نئاندرتال در گروت دو گوییت بلژیک برای مصرف شبیه به نحوهٔ آماده‌سازی گوشت اسب و گوزن شمالی در همین مکان است.^{[۲۴۴][۲۴۵]} حدود ۳۵٪ از نئاندرتال‌های ماریاک-له-فران فرانسه علائم روشنی از قصابی شدن بر خود دارند و یافت شدن دندان‌های نئاندرتالِ هضم‌شده نشان می‌دهد بدن‌ها رها شده و توسط مردارخوارها، به احتمال زیاد کفتارها، خورده و گوارش شده‌اند.^[۲۴۷]

توضیحات مختلفی برای این هم‌نوع‌خواری ارائه شده است؛ از جمله اینکه نوعی آیین جدا کردن گوشت بوده؛ گوشت پیش از تدفین جدا شده (برای جلوگیری از جلب توجه مردارخوارها یا بوی بد)؛ عملی جنگی بوده؛ یا صرفاً گوشت هم‌نوع را به عنوان غذا مصرف کرده‌اند. با توجه به اینکه شمار چنین مواردی کم است و تعداد بیشتر علائم بریدگی روی بقایای هم‌نوع نسبت به بقایای حیوانات شکار شده توسط نئاندرتال‌ها دیده می‌شود (این نشان‌دهندهٔ مهارت پایین در هم‌نوع‌کشی است)، می‌توان نتیجه گرفت هم‌نوع‌خواری احتمالاً عمل خیلی رایجی نبوده و شاید تنها در زمان‌های کمبود شدید غذا انجام می‌شده است – درست مانند موارد مشابهی که در تاریخ انسان هم وجود دارد.^[۲۴۵]

نئاندرتال‌ها از اخرا — رنگدانه‌ای موجود در خاک — استفاده می‌کردند؛ شواهد فراوانی از وجود اخرا در مکان‌های زندگی نئاندرتال‌ها از ۶۰ تا ۴۵ هزار سال پیش وجود دارد و قدیمی‌ترین نمونهٔ شناخته شده به ۲۵۰–۲۰۰ هزار سال پیش در ماستریخت-بلودر هلند بازمی‌گردد (که دوره‌ای تقریباً همزمان با بقایای استفاده از اخرا توسط انسان‌های امروزی است).^[۲۴۸] فرضیه‌ای وجود دارد که نئاندرتال‌ها از اخرا برای رنگ‌آمیزی بدن استفاده می‌کردند و آنالیز رنگدانه‌ها از پِش دِ لَزهٔ فرانسه نشان می‌دهد اخرا روی مواد نرم (مانند پوست حیوانات یا انسان) مالیده می‌شده است.^[۲۴۹] با این حال، جوامع شکارچی-گردآورندهٔ انسان امروزی علاوه بر رنگ بدن، از اخرا برای مصارف پزشکی، دباغی پوست، حفظ مواد غذایی و دور کنندهٔ حشرات نیز استفاده می‌کردند؛ بنابراین استفادهٔ نئاندرتال‌ها از آن به عنوان رنگ تزئینی قطعی نیست.^[۲۴۸] ظروف مخصوص مخلوط کردن رنگدانه‌های اخرا در پِشتِرا چآری رومانی پیدا شده است که می‌تواند نشان دهد از اخرا صرفاً برای زیباسازی ظاهرشان استفاده می‌کرده‌اند.^[۲۵۰]

نئاندرتال‌ها اشیایی که ظاهر جالب و منحصر به فردی داشتند جمع‌آوری می‌کردند و این احتمال مطرح شده که هدف تبدیل این اشیاء به آویز بوده است – اشیایی مانند پوستهٔ حلزون دریایی فسیل شدهٔ کشف شده در گروتا دی فومانهٔ ایتالیا که با رنگ قرمز رنگ‌آمیزی شده و حدود ۴۷٬۵۰۰ سال پیش از ۱۰۰ کیلومتر آن طرف‌تر به این مکان منتقلش کرده‌اند؛^[۲۵۱] نمونه‌های دیگر سه پوستهٔ حدود ۱۲۰–۱۱۵ هزار ساله است؛ بر روی دو تا از این‌ها رنگدانه‌های قرمز و زرد و روی دیگری رنگ قرمز-مشکی به دست آمده از مخلوط هماتیت و پیریت دیده شده است؛ و نمونهٔ دیگر صدف یک گوش‌ماهی شاه با آثاری از ترکیب نارنجی گوتیت و هماتیت از کوئوا آنتون اسپانیاست. کاشفان دو فسیل اول، ادعا کرده‌اند رنگدانه روی قسمت بیرونی پوسته مالیده شده بوده تا شبیه رنگ درخشان طبیعی داخل آن شود.^{[۲۵۲][۲۴۰]} همچنین مهره‌های صنعت شاتِلپرونیِ ساخته شده از دندان، صدف و عاج حیوانات در گروت دو رن فرانسه بین سال‌های ۱۹۴۹ تا ۱۹۶۳ به همراه استخوان‌های نئاندرتال یافت شد، اما قدمت آن‌ها نامشخص است و ممکن است مصنوعات دوران شاتِلپرونی در واقع توسط انسان‌های امروزی ساخته شده و صرفاً در کنار بقایای نئاندرتال‌ها قرار گرفته باشد.^{[۲۵۳][۲۵۴][۲۵۵][۲۵۶]}

کلایو و جرالدین فینلیسون، باستان‌شناسان جبل‌الطارقی، می‌گویند نئاندرتال‌ها از اعضای مختلف بدن پرندگان، به ویژه پرهای سیاه، به عنوان ابزارهای هنری استفاده می‌کردند.^[۲۵۷] در سال ۲۰۱۲، فینلیسون و همکارانشان ۱۶۹۹ محوطهٔ مختلف در اوراسیا را بررسی کرده و به این نتیجه رسیدند بقایای پرندگان شکاری و کلاغان — گونه‌هایی که معمولاً توسط هیچ گونهٔ انسانی به عنوان غذا مصرف نمی‌شوند — بیش از حد معمول در این مکان‌ها یافت شده‌اند و تنها استخوان‌های بال آن‌ها تغییراتی داشته در حالی که بالاتنهٔ گوشتی آن‌ها مصرف نشده؛ بنابراین این مدرکی برای چیدن پرها، به ویژه پرهای پروازی بزرگ، برای استفاده به عنوان زیور شخصی است. این محققان به‌طور خاص به وجود بقایای دال سیاه، زاغ نوک‌سرخ، دلیجه، دلیجه کوچک، زاغ نوک‌زرد، کلاغ سیاه، زاغچه و عقاب دم‌سفید در محوطه‌های نئاندرتالِ دوران پارینه سنگی میانی اشاره کردند.^[۲۵۸]

دیگر پرندگانی که ادعا می‌شود در بقایایشان شواهدی از تغییر توسط نئاندرتال‌ها وجود دارد عقاب طلایی، کبوتر چاهی، غراب معمولی و هما هستند.^[۲۵۹] قدیمی‌ترین بقایای استخوان پرنده که ادعا می‌شود جواهرات بوده‌اند، تعدادی پنجهٔ عقاب دم‌سفید ۱۳۰ هزار ساله است که در نزدیکی کراپینای کرواسی کشف شد و حدس زده می‌شود گردنبند بوده باشند.^{[۲۶۰][۲۶۱]} گردنبند مشابهی با پنجهٔ عقاب شاهی اسپانیایی با قدمت ۳۹٬۰۰۰ سال در سال ۲۰۱۹ در کوا فرادای اسپانیا گزارش شد، گرچه متعلق به لایهٔ دورهٔ شاتِلپرونیِ بود و در مورد انتسابش به نئاندرتال‌ها اختلاف وجود دارد.^[۲۶۲] در سال ۲۰۱۷، هفده استخوان کلاغ با تزئینات حکاکی شده از پناهگاه صخره‌ای زسکالنایای چهار در اوکراین، با قدمت ‎۴۳–۳۸۰۰۰ سال پیش پیدا شد. از آنجایی که این حکاکی‌ها کم و بیش فاصلهٔ مساوی از یکدیگر دارند، اولین استخوان‌های پرنده دستخورده‌ای هستند که نمی‌توان تغییراتشان را صرفاً حاصل سلاخی پرنده توسط نئاندرتال‌ها دانست و برای طراحی عمدی این حکاکی‌ها شواهد مستقیمی وجود دارد.^[۲۶۳] ماسکِ لا روش-کوتار قطعهٔ صافی از سنگ چخماق است که تکهٔ استخوانی از سوراخ میانی آن رد شده است. این ماسک در سال ۱۹۷۵ کشف شد و قدمتش به ۳۲، ۴۰ یا ۷۵ هزار سال پیش برمی‌گردد.^[۲۶۴] ادعا شده این قطعه شبیه نیمهٔ بالایی چهره است و استخوان، در واقع نقش چشم‌هاست.^{[۲۶۵][۲۶۶]} با این حال، اینکه این ماسک واقعاً با هدف نمایش چهره ساخته شده یا اینکه اصلاً می‌توان آن را هنر به حساب آورد، محل مناقشه است.^[۲۶۷] در سال ۱۹۸۸، باستان‌شناس آمریکایی الکساندر مارشاک بر اساس کشف جمجمه، استخوان بند انگشت و مهره‌های دم یک پلنگ در گروت دو لورتوس فرانسه، نتیجه گرفت نئاندرتالی برای نشان دادن موقعیت ممتازش در گروه، پوست پلنگ را به عنوان زیور شخصی می‌پوشیده است.^{[۱۷۰][۲۶۸]}

۶۳ حکاکی تا سال ۲۰۱۴ از ۲۷ محوطهٔ مختلف دورهٔ پارینه سنگی زیرین تا میانی در اروپا و خاورمیانه شناسایی شده است که ۲۰ تای آن‌ها بر روی لایهٔ بیرونی سنگ چخماق از ۱۱ محوطه، ۷ تا روی تخته‌سنگ از ۷ محوطه و ۳۶ تا بر روی سنگ‌ریزه‌ها از ۱۳ محوطه است. در مورد اینکه این حکاکی‌ها برای سازندگانشان کارکردی نمادین داشته است یا خیر اختلاف نظر وجود دارد.^[۲۶۹] در سال ۲۰۱۲، خراش‌های عمیقی در کف غار گورهام جبل‌الطارق کشف شد که قدمتشان به بیش از ۳۹٬۰۰۰ سال پیش برمی‌گردد و کاشفان این خراش‌ها را هنر انتزاعی نئاندرتال‌ها توصیف کردند.^{[۲۷۰][۲۷۱]} البته ممکن است این خراش‌ها توسط خرس نیز ایجاد شده باشد.^[۱۹۳] یک استخوان آهوی ایرلندی با پنج علامت شِورون (V برعکس) حکاکی شده به صورت افقی در سال ۲۰۲۱ در ورودی غار اینهورن‌هولهٔ آلمان کشف شد که قدمت آن به حدود ۵۱٬۰۰۰ سال پیش برمی‌گردد.^[۲۷۲]

طرح چند نقطه، دایره، خط و جای دست قرمز رنگ در سال ۲۰۱۸ روی دیوارهای غارهای لا پاسیگا، مالتراویسو و دونیا ترینیداد اسپانیا کشف شد که قدمتی بیش از ۶۶٬۰۰۰ سال دارند – حداقل ۲۰٬۰۰۰ سال قبل از ورود انسان‌های امروزی به اروپای غربی. این بدان معناست که طرح‌های مذکور بایستی کار نئاندرتال‌ها بوده باشد؛ نتیجتاً نمادهای مشابهی که در محوطه‌های دیگر اروپای غربی — مانند له مرویی فرانسه و کوئوا دل کاستیو اسپانیا — نیز می‌تواند اثر نئاندرتال‌ها باشد.^{[۲۷۳][۲۷۴][۲۷۵]} با این حال، قدمت‌گذاری این غارهای اسپانیایی و بنابراین انتساب آن طرح‌ها به نئاندرتال‌ها مورد مناقشه است.^[۲۷۶]

شواهد کافی وجود دارد که نئاندرتال‌ها اشیای غیرمعمول — مانند کریستال یا فسیل — جمع‌آوری می‌کردند که کاربرد خاصی نداشتند یا نشانه‌ای از آسیب ناشی از استفادهٔ مکرر روی آن‌ها دیده نمی‌شود. مشخص نیست این اشیاء را فقط به دلیل زیبایی‌شان نگه می‌داشتند یا برایشان معنای نمادین خاصی قائل بودند. این اشیاء عمدتاً کریستال‌های کوارتز هستند، اما مواد معدنی دیگری مانند سروزیت، پیریت آهن، کلسیت و گالن را نیز در بر می‌گیرند. روی چند مورد از این یافته‌ها رد تغییراتی دیده می‌شود، مثل یک دندان ماموت با برشی روی آن و یک پوستهٔ فسیل نئومولیت با حکاکی صلیب‌مانند از تاتای مجارستان؛^[۲۷۷] تخته‌سنگی بزرگ با حکاکی از قبری در لا فراسی فرانسه؛^[۲۷۷] و ژئودی از غار پشترا چآری رومانی که با اخرای قرمز پوشیده شده است.^[۲۷۸] همچنین تعداد زیادی صدف فسیلی از محوطه‌های نئاندرتال‌های فرانسه پیدا شده است، مثل یک رینکونلید و یک تارابراتولینا از کومب گرنال؛ یک منقار فشنگچه از گروت دو کانالت؛ یک پلیپ از گروت دولن؛ یک جوجه تیغی دریایی از لا گونتری-بولونو؛ و یک رینکونلا، زنبق دریایی و منقار فشنگچه از گروت دو رن.^[۲۷۷]

قطعات فلوت‌های ساخته‌شده از استخوان‌های بلند خرس در دههٔ ۱۹۲۰ در غار پوتوچکا زیالکای اسلوونی^[۲۷۹] و در سال ۱۹۸۵، در غارهای ایستالوش‌کویی مجارستان^[۲۸۰] و موکریشکا یامای اسلوونی یافت شد و گفته شد توسط نئاندرتال‌ها ساخته شده‌اند. با این حال این یافته‌ها امروزه به فعالیت‌های انسان‌های امروزی نسبت داده می‌شود، نه نئاندرتال‌ها.^[۲۸۱]

در سال ۱۹۹۵، آنچه به فلوت دیوی بیب معروف شد و قدمتی حدود ۴۳ هزار سال دارد، در اسلوونی کشف گردید. برخی از پژوهشگران این یافته را به نئاندرتال‌ها نسبت داده‌اند، اما در مورد اینکه آیا این واقعاً فلوت بوده است یا خیر، اختلاف‌نظر شدیدی وجود دارد. برخی پژوهشگران می‌گویند به احتمال زیاد استخوان در اثر جویده شدن توسط جانوری گوشتخوار به این شکل درآمده^{[۲۸۲][۲۸۱][۲۸۳]} اما ایوان تورک و پژوهشگران دیگری همچنان بر این عقیده هستند که فلوت دیوی بیب توسط نئاندرتال‌ها به عنوان ابزار موسیقی ساخته شده است.^[۲۸۴]

در ظاهر به نظر می‌رسد نوآوری‌های سنگی نئاندرتال‌ها دچار رکودی ۱۵۰ هزار ساله بوده است،^[۸۴] اما شواهدی وجود دارد که فناوری آن‌ها پیچیده‌تر از آن چیزی بوده که قبلاً تصور می‌شد.^[۲۸۵] با این حال، میزان بالای آسیب‌های جسمیِ بالقوه ناتوان‌کننده می‌توانسته از ظهور فناوری‌های بسیار پیچیده جلوگیری کند، چراکه آسیبی جدی احتمالاً استاد را از آموزش مؤثر توانایی و دانسته‌هایش به تازه‌کاران بازمی‌داشته است.^[۱۵۴]

نئاندرتال‌ها ابزارهای سنگی می‌ساختند و یافته‌ها و صنایع سنگی دورهٔ موستری به آن‌ها مرتبط است.^[۲۸۶] صنعت موستری همچنین به ابزارهای ساخت انسان‌های امروزی شمال آفریقا از ۳۱۵ هزار سال پیش^[۲۸۷] و ابزارهای غارهایی مانند جینسیتای یا تونگتیاندونگ در شمال چین حدود ۴۷ تا ۳۷ هزار سال پیش نیز ارتباط دارد.^[۲۸۸] این صنعت حدود ۳۰۰ هزار سال پیش با روش لوالوآ — که خودش مستقیماً برگرفته از صنعت سنگی آشولی (ابداع‌شده توسط انسان راست‌قامت حدود ۱٫۸ میلیون سال پیش) است — ظهور کرد. با روش لوالوآ کنترل شکل و اندازهٔ تیغه‌ها آسان‌تر شد و به دلیل اینکه یادگیری آن دشوار و غیرشهودی است، این روش احتمالاً به جای یادگیری صرفاً از طریق مشاهده، نسل به نسل به‌طور مستقیم آموزش داده می‌شده است.^[۲۸۹]

در ابزارهای صنعت موستری زیرمجموعه‌های منطقه‌ای متمایز دیده می‌شود، از جمله: زیرگونه‌های کوئینا و لا فراسی از صنعت شارنتی در جنوب غربی فرانسه؛ زیرگونه‌های الف و ب موستری با سنت آشولی در امتداد سواحل اقیانوس اطلس و شمال غربی اروپا؛^[۲۹۰] صنعت میکوکی اروپای مرکزی و شرقی و گونهٔ مرتبط سیبریاچیکا در کوه‌های آلتای سیبری؛^[۱۸۸] صنعت موستری دندانه‌دار در غرب اروپا؛ صنعت راکلوآر در اطراف کوه‌های زاگرس ایران و صنعت تیغهٔ ساطوری در کانتابریای اسپانیا و دو طرف رشته‌کوهٔ پیرنه. فرانسوا بورد، باستان‌شناس فرانسوی، در اواسط قرن بیستم با باستان‌شناس آمریکایی لوئیس بینفورد دربارهٔ این گوناگونی‌ها گفتگو کرد که به مناظرهٔ بورد-بینفورد معروف است؛ بورد معتقد بود این زیرمجموعه‌ها نشان‌دهندهٔ سنت‌های قومی منحصربه‌فرد هستند اما بینفورد می‌گفت این تنوع به دلیل محیط‌های متفاوت پدید آمده است (به بیان دیگر، فرم در مقابل عملکرد).^[۲۹۰] نظر بینفورد بدان معناست که باید برای نئاندرتال‌ها در مقایسه با انسان‌های امروزی درجهٔ پایین‌تری از خلاقیت قائل شد: به جای ایجاد فناوری‌های جدید، همان ابزارها را با محیط‌های مختلف سازگار می‌کردند.^[۲۰۴] به خوبی مستند شده که گروت دو رن فرانسه به‌طور مداوم مسکونی بوده است؛ یافته‌های سنگی این غار را می‌توان به صنایع مختلف لوالوآ-شارنتی، دیسکی-دندانه‌دار (۴۳۳۰۰ ± ۹۲۹ – ۴۰۹۰۰ ± ۷۱۹ سال پیش)، لوالوآ موستری (۴۰۲۰۰ ± ۱۵۰۰ – ۳۸۴۰۰ ± ۱۳۰۰ سال پیش) و شاتِلپرونی (۴۰۹۳۰ ± ۳۹۳ – ۳۳۶۷۰ ± ۴۵۰ سال پیش) تقسیم کرد.^[۲۹۱]

دربارهٔ اینکه نئاندرتال‌ها سلاح‌های دوربرد داشتند یا نه، اختلافاتی وجود دارد.^{[۲۹۲][۲۹۳]} زخمی روی گردن یک خر وحشی آفریقایی از ام‌الطلل سوریه به احتمال زیاد توسط نیزه‌ای ایجاد شده که نوک سنگینش با روش لوالوآیی ساخته شده بوده،^[۲۹۴] و در استخوان‌های خود نئاندرتال‌ها، آثار ضربات حاصل از پرتاب جسمی از راه دور بسیار دیده شده است.^{[۲۹۲][۲۹۳]} برخی از نوک‌های نیزه که در آبری دو ماراس فرانسه یافت شده است احتمالاً برای استفاده به عنوان نیزهٔ ضربتی بیش از حد شکننده بوده و شاید از آن‌ها به عنوان تیر نیزه‌ای (دارت) استفاده می‌شده است.^[۲۲۶]

شاتِلپرونی در مرکز فرانسه و شمال اسپانیا صنعتی مجزا از موستری است و فرضیهٔ مناقشه‌انگیز وجود دارد که شاتِلپرونی زمانی پدید آمده که نئاندرتال‌ها روش‌های ساخت ابزار را از انسان‌های امروزی تازه‌وارد یادگرفتند و بدین شیوه ابزار و تزئینات استخوانی ساختند. بر این اساس، سازندگان این ابزارها پلی میان صنعت موستری نئاندرتال و صنعت اوریگنیشن انسان امروزی هستند.^{[۲۹۵][۲۹۶][۲۹۷][۲۹۸][۲۹۹]} دیدگاه مخالف بر آن است که شاتِلپرونی متعلق به انسان‌های امروزی بوده است.^[۳۰۰] البته گذارهای ناگهانی مشابه گذار از موستری به شاتِلپرونی همچنین می‌تواند صرفاً نتیجهٔ نوآوری‌های طبیعی باشد — نمونهٔ مشابهٔ آن گذار لا کوئینا-نرونی ۵۰ هزار سال پیش است که فناوری‌های عموماً مرتبط با انسان‌های امروزی مانند تیغه‌های کوچک و میکرولیت‌ها را در بر می‌گیرد. اولوتزی در ایتالیا و شلتیان در بالکان دیگر صنایع گذاری مبهم هستند.^{[۳۰۱][۳۰۲]}

پیش از مهاجرت انسان‌ها، تنها شواهد از ابزارهای استخوانی ساخت نئاندرتال‌ها، صیقل‌دهنده‌های دندهٔ حیوانات است که آن را روی پوست حیوان می‌مالیدند تا نرم‌تر یا ضدآب شود؛ البته شاید این ابزار در واقع شواهدی از آن باشد که انسان‌های امروزی زودتر از آنچه تصور می‌شود مهاجرت کرده‌اند. دو صیقل‌دهندهٔ دندهٔ گوزن متعلق به ۵۱٬۴۰۰ تا ۴۱٬۱۰۰ سال پیش در سال ۲۰۱۳، در پِش دِ لازِه و آبری پِیرونی در فرانسه نزدیک به یکدیگر کشف شد.^{[۲۹۷][۳۰][۳۰]} پنج صیقل‌دهندهٔ دیگر ساخته شده از دندهٔ نیاگاو یا گاومیش کوهان‌دار در سال ۲۰۲۰ در آبری پِیرونی یافت شد که یکی از آن‌ها مربوط به حدود ۵۱٬۴۰۰ سال پیش و چهار تای دیگر مربوط به ۴۷٬۷۰۰ تا ۴۱٬۱۰۰ سال پیش است. بر اساس چنین یافته‌هایی، نتیجه گرفته می‌شود که این فناوری برای مدت طولانی در این منطقهٔ فرانسه مورد استفاده بوده است. از آنجا که بقایای گوزن شمالی در منطقه فراوان‌تر است، اینکه سازندگان از دنده‌های نادرتر گاو استفاده کردند می‌تواند بدان این دلیل باشد که دندهٔ گاو را کارامدتر می‌یافتند. همچنین گزارش‌هایی از کشف غیرقطعی صیقل‌دهنده‌هایی از گروس گروت آلمان (ساخته شده از ماموت) و گروت دِ کانالِهٔ فرانسه (مرال) وجود دارد.^[۳۰۳]

شواهد حاکی از آن است که نئاندرتال‌ها در ۱۰ محوطهٔ ساحلی در ایتالیا (از جمله گروتا دل کاوالو و گروتا دئی موسکرینی) و غار کالاماکیای یونان از صدف‌های هموار برای ساختن ابزارهای خراش‌دهنده استفاده و احتمالاً آن‌ها را به دسته‌های چوبی وصل می‌کردند. آن‌ها احتمالاً این گونهٔ صدف را به دلیل داشتن بادوام‌ترین پوسته انتخاب می‌کردند. در گروتا دئی موسکرینی، حدود ۲۴٪ صدف‌ها به صورت زنده از کف دریا جمع‌آوری شده‌اند، به این معنی که این نئاندرتال‌ها مجبور بودند برای جمع‌آوری صدف‌ها وارد آب‌های کم‌عمق شوند. در گروتا دی سانتا لوچیای ایتالیا، نئاندرتال‌ها در کمان آتشفشانی کامپانیا سنگ پای آتشفشانی متخلخل جمع‌آوری می‌کردند؛ انسان‌های امروزی نیز از این سنگ‌ها استفاده می‌کردند و احتمالاً آن‌ها را برای صیقل دادن نوک‌ها و سوزن‌ها به کار می‌بردند. این سنگ پاها با ابزارهای صدفی مرتبط هستند.^[۲۲۲]

الیاف پیچ‌خورده و قطعه‌ای از طناب با سه لایه الیاف پوست داخلی مرتبط به نئاندرتال‌ها از از آبری دو ماراس فرانسه یافت شده؛ این نشان می‌دهد آن‌ها نخ و طناب تولید می‌کردند، اما مشخص نیست این فناوری چقدر فراگیر بوده است زیرا مواد مورد استفاده برای ساخت آن‌ها (مانند موی حیوانات، پوست، تاندون یا الیاف گیاهی) تجزیه‌پذیر هستند و اثر کمی از آن‌ها باقی می‌ماند. این فناوری می‌تواند از آشنایی حداقلی نئاندرتال‌ها با نساجی و گره‌زنی حکایت کند. این توانایی در تولید تور، ظروف، بسته‌بندی، سبد، وسایل حمل، گره، بند، لباس، کفش، تخت‌خواب، رختخواب، تشک، کفپوش، سقف، دیوار و دام به آن‌ها کمک کند و در ساخت دستهٔ ابزار، ماهیگیری و دریانوردی حیاتی است. قدمت این قطعه طناب به ۵۲ تا ۴۱ هزار سال پیش برمی‌گردد و قدیمی‌ترین مدرک مستقیم از فناوری الیاف است، اگرچه مهره‌های صدفی سوراخ‌دار ۱۱۵ هزار ساله از کوئوا آنتون که احتمالاً برای درست کردن گردنبند به هم متصل شده بودند قدیمی‌ترین مدرک غیرمستقیم است.^{[۳۰۴][۲۲۶]} ربکا رگ سایکس، باستان‌شناس بریتانیایی، در سال ۲۰۲۰ محتاطانه نظر موافقش را دربارهٔ اصالت این یافته ابراز کرد، اما گفت این نخ آن قدر ضعیف بوده که کارکرد محدودی داشته است. یک احتمال این است که به عنوان رشته‌ای برای اتصال یا آویزان کردن اجسام کوچک استفاده می‌شده است.^[۳۰۵]

شواهد باستان‌شناسی نشان می‌دهد نئاندرتال‌ها اغلب از پوست حیوانات و پوست درخت توس استفاده می‌کردند و شاید آن‌ها را در ساخت ظروف پخت و پز به کار می‌بردند، اگرچه این امر عمدتاً بر اساس شواهد غیرمستقیم مطرح شده است، زیرا بقایای این‌ها به خوبی فسیل نمی‌شود.^[۲۳۶] این احتمال وجود دارد که نئاندرتال‌های غار کیبارای اسرائیل از لاک لاک‌پشت مهمیزدار به عنوان ظرف استفاده می‌کرده‌اند.^[۳۰۶] در محوطهٔ پوگتی وکی ایتالیا شواهدی دیده شده مبنی بر اینکه نئاندرتال‌ها از آتش برای فرآوری شاخه‌های شمشاد استفاده می‌کردند تا چوب‌های حفاری — ابزاری رایج در جوامع شکارچی-گردآورندهٔ انسانی — بسازند.^[۳۰۷]

«نیزه‌های شونینگن» مجموعه‌ای از نیزه‌های چوبی است که احتمالاً توسط نئاندرتال‌های اولیه ساخته شده و قدمت آن‌ها به حدود ۳۰۰ هزار سال پیش بازمی‌گردد. این نیزه‌ها در آلمان کشف شده است. نیزه‌های شونینگن به احتمال زیاد به عنوان سلاح پرتابی و نیزه‌های دستی مورد استفاده قرار می‌گرفتند. این ابزارها به‌طور خاص از چوب کاج نوئل (احتمالاً در برخی نمونه‌ها از چوب سیاه‌کاج) و کاج ساخته شده‌اند، با وجود اینکه این درختان در آن منطقه نادرند؛ این موضوع نشان می‌دهد که این نوع چوب به دلیل ویژگی‌های خاصش به‌طور عامدانه انتخاب شده است. پوست این نیزه‌ها به‌طور عمدی کنده شده و سپس انتهای آن‌ها با برش و خراشیدن تیز شده است. همچنین ابزارهای چوبی دیگری از چوب شکسته در این مکان پیدا شده است که برخی از آن‌ها گِرد و برخی نوک‌تیز هستند. این ابزارها با توجه به نوع نوکشان، احتمالاً برای کارهای خانگی مانند ایجاد سوراخ و صاف‌کنندهٔ پوست حیوانات مورد استفاده قرار می‌گرفتند. بر روی مصنوعات چوبی کشف‌شده نشانه‌هایی از استفادهٔ مجدد و تغییر شکل وجود دارد.^[۳۰۸]

در بسیاری از محوطه‌های موستری شواهدی از آتش دیده می‌شود — به ویژه در برخی از آن‌ها برای مدت‌های بسیار طولانی. اما مشخص نیست نئاندرتال‌ها می‌توانستند آتش برپا کنند یا فقط از آتش‌سوزی‌های طبیعی استفاده می‌کرده‌اند. از شواهد غیرمستقیم توانایی برپا کردن آتش یکی بقایای پیریت روی شماری از ابزارهای دو لبه از اواخر دورهٔ موستری (حدود ۵۰ هزار سال پیش) در شمال غربی فرانسه است (که نشان می‌دهد محتملا با استفاده از ضربهٔ آن آتش راه می‌انداختند). شاهد دیگر جمع‌آوری منگنز دی‌اکسید توسط نئاندرتال‌های متاخر است؛ منگنز دی‌اکسید می‌تواند دمای احتراق چوب را کاهش دهد.^{[۳۰۹][۳۱۰][۳۱۱]} آن‌ها همچنین فضاها را برای فعالیت‌های خاص مانند تراشیدن سنگ، سلاخی، اجاق و انبار چوب تفکیک می‌کرده‌اند. در بسیاری از محوطه‌های نئاندرتال‌ها به دلیل تخریب طبیعی منطقه در طول ده‌ها هزار سال — از جمله نفوذ خرس‌ها پس از رها شدن سکونتگاه توسط نئاندرتال‌ها — شواهد چنین فعالیت‌هایی دیده نمی‌شود.^[۱۹۳]

در تعدادی از غارها، شواهدی از وجود اجاق کشف شده است. نئاندرتال‌ها احتمالاً در هنگام ساختن اجاق نگاهی به گردش هوا هم می‌داشتند زیرا عدم تهویهٔ مناسب برای اجاق می‌تواند غار را در چند دقیقه غیرقابل سکونت کند. در سرپناه صخره‌ای آبریک رومانی در اسپانیا آثاری از هشت اجاق با فاصلهٔ مساوی دیده می‌شود که در امتداد دیوارهٔ سنگی ردیف شده‌اند و احتمالاً برای گرم ماندن در هنگام خواب استفاده می‌شده‌اند، به این صورت که یک نفر در هر سمت آتش می‌خوابیده است.^{[۱۷۰][۳۱۲]} در کوئوا دِ بولومور اسپانیا به خاطر اینکه اجاق‌ها در امتداد دیوار ردیف شده‌اند، دود به سمت بالا و سقف و سپس به بیرون از غار هدایت می‌شده است. در گروت دو لازارهٔ فرانسه دود احتمالاً در زمستان به‌طور طبیعی تهویه می‌شده است زیرا دمای داخل غار بیشتر از دمای بیرون بوده است؛ به همین ترتیب، محتملا فقط زمستان‌ها در این غار ساکن می‌شده‌اند.^[۳۱۲]

در سال ۱۹۹۰، دو سازهٔ حلقوی با چند متر عرض و به قدمت ۱۷۶ هزار سال، ساخته شده از قطعات شکستهٔ چکیده‌سنگ، در یک حفرهٔ بزرگ با فاصلهٔ بیش از ۳۰۰ متری از ورودی در غار برونیکل فرانسه کشف شد. یک حلقه، ۶٫۷ متر در ۴٫۵ متر بود و قطعات چکیده‌سنگ به‌طور متوسط ۳۴٫۴ سانتی‌متر طول داشتند. حلقهٔ دیگری ۲٫۲ متر در ۲٫۱ متر بود با قطعات چکیده‌سنگی به‌طور متوسط ۲۹٫۵ سانتی‌متری. همچنین چهار تودهٔ دیگر از قطعات چکیده‌سنگ به مجموع ۱۱۲ متر یا ۲٫۲ تن وجود داشت. شواهد استفاده از آتش و استخوان‌های سوخته می‌تواند حاصل فعالیت انسان نیز باشد. احتمالاً برای ساخت این سازه به گروهی از نئاندرتال‌ها نیاز بوده است، اما کارکرد واقعی این حفره نامشخص است. ساخت چنین سازه‌های پیچیده‌ای در اعماق یک غار در یافته‌های باستان‌شناسی بی‌سابقه است و مدرکی بر فناوری روشنایی و ساخت‌وساز پیشرفته و آشنایی بسیار با محیط‌های زیرزمینی است.^[۳۱۳]

در محوطهٔ روباز مولداوای I در اوکراین که قدمت آن به ۴۴ هزار سال پیش بازمی‌گردد، شواهدی از سکونت‌گاهی حلقه‌ای شکل به ابعاد ۷ متر در ۱۰ متر وجود دارد که از استخوان‌های ماموت ساخته است. این سکونت‌گاه را احتمالاً برای اقامت بلندمدت چندین نئاندرتال ساخته‌اند. ساخت چنین سازه‌ای زمان زیادی می‌برده است. به نظر می‌رسد در این سکونت‌گاه اجاق، مکان‌های پخت و پز و یک کارگاه چخماق‌تراشی وجود داشته و آثاری از کار با چوب نیز در آن دیده می‌شود. همچنین گفته می‌شود انسان‌های امروزی دوران پارینه سنگی زبرین نیز در دشت‌های روسیه سازه‌هایی از استخوان‌های ماموت برای سکونت می‌ساختند.^[۱۸۰]

نئاندرتال‌ها می‌توانستند قطران درخت توس — که از پوست درخت توس به دست می‌آید — تهیه و برای چسباندن ابزار به دسته استفاده کنند.^[۳۱۴] مدت‌ها تصور می‌شد قطران درخت توس تنها با روشی پیچیده قابل تهیه است و بنابراین نشان‌دهندهٔ مهارت‌های شناختی پیچیده و تبادلات فرهنگی است. با این حال، تحقیقی در سال ۲۰۱۹ نشان داد این ماده به سادگی با سوزاندن پوست درخت توس در کنار سطوح عمودی صاف، مانند سنگی شیب‌دار، قابل تهیه است.^[۳۱۵] نتیجتاً، تولید قطران به خودی خود نیازمند فرایندهای فرهنگی خاصی نیست. با این حال، نئاندرتال‌ها در کونیگزاوهٔ آلمان با چنین روشی بر روی زمین قطران تولید نمی‌کردند، بلکه روش تولیدی زیرزمینیِ نیازمند مهارت فنی بالاتر داشتند. این یکی از بهترین مدارک موجود دال بر این است که برخی از فنون نئاندرتال‌ها از طریق فرایندهای فرهنگی منتقل می‌شده است.^[۳۱۶]

نئاندرتال‌ها احتمالاً در هنگام خواب می‌توانستند در محدودهٔ دمایی مشابه انسان‌های امروزی زنده بمانند: حدود ۳۲ درجهٔ سانتی‌گراد در فضای باز و با وزش باد ۵٫۴ کیلومتر در ساعت در حالت برهنگی، یا ۲۷–۲۸ درجهٔ سانتی‌گراد در فضای بسته در حالت برهنگی. بنت سورنسن، فیزیکدان دانمارکی با نظر به اینکه دمای محیط به‌طور قابل توجهی از این میزان پایین‌تر بود — میانگین دما در دورهٔ میان‌یخ‌بندان امین، ۱۷٫۴ درجهٔ سانتی‌گراد در ماه ژوئیه/تیر-مرداد و ۱ درجهٔ سانتی‌گراد در ماه ژانویه/دی-بهمن بود و در سردترین روزها تا منفی ۳۰ درجهٔ سانتی‌گراد کاهش می‌یافت — فرضیه‌ای مطرح می‌کند که نئاندرتال‌ها نیاز به لباس‌هایی داشتند که از رسیدن جریان هوا به پوست جلوگیری کند. خاصه در طول سفرهای طولانی (مانند شکار) احتمالاً کفش‌هایی که کاملاً پا را می‌پوشاند ضروری بوده است.^[۳۱۷]

با این حال، تنها ابزار کشف شدهٔ نئاندرتال‌ها که شاید در تهیهٔ لباس هم به کار می‌رفته، ابزارهای خراش‌دهندهٔ پوست حیوانات است، درحالی که سوزن‌های دوخت استخوان و ابزارهای دوخت و دوز یافت شده که تصور می‌شود انسان‌های امروزی معاصر نئاندرتال‌ها از آن‌ها استفاده می‌کرده‌اند. با ابزارهای خراش‌دهندهٔ پوست حیوانات که نئاندرتال‌ها داشتند می‌شود وسایلی شبیه به پتو یا پانچو ساخت؛ هیچ مدرک مستقیمی وجود ندارد که نئاندرتال‌ها می‌توانستند لباس‌های سایز بدن تهیه کنند.^{[۳۱۸][۳۱۹]} شواهد غیرمستقیم از دوخت و دوز توسط نئاندرتال‌ها وجود دارد، از جمله توانایی تهیهٔ نخ که می‌تواند مدرکی بر توانایی بافندگی باشد.^[۲۲۶] شاهد غیرمستقیم دیگر استخوان کف پای اسب با نوک طبیعی از کوئوا دِ لوس آویونِس اسپانیاست که بر اساس وجود رنگدانه‌های نارنجی بر آن، حدس زده می‌شود به عنوان مته برای سوراخ کردن پوست‌های رنگ‌شدهٔ حیوانات استفاده می‌شده است.^[۲۴۰] در هر حال، نئاندرتال‌ها نیاز داشتند بیشتر بدنشان را بپوشاندند و انسان‌های معاصرشان ۸۰ تا ۹۰٪ بدن خود را می‌پوشاندند.^{[۳۱۹][۳۲۰]}

از آنجایی که روشن است نئاندرتال و انسان امروزی در خاورمیانه آمیزش کرده‌اند و هیچ گونهٔ شپش بدن امروزی از شپش‌های بدن نئاندرتال‌ها نشأت نمی‌گیرد (شپش بدن فقط در افراد لباس‌پوش زندگی می‌کند)، این احتمال وجود دارد که نئاندرتال‌ها (و/یا انسان‌ها) در آب و هوای گرم‌تر لباس نمی‌پوشیده‌اند، یا شاید شپش‌های بدن نئاندرتال‌ها به شدت خاص خودشان بوده‌اند.^[۳۲۰]

بقایای ابزارهای سنگی دورهٔ پارینه سنگی میانی در جزایر یونان می‌تواند نشان از دریانوردی نئاندرتال‌ها در دریای یونان باشد و احتمالاً پیشینهٔ آن به ۲۰۰ تا ۱۵۰ هزار سال پیش بازمی‌گردد. قدمت قدیمی‌ترین مصنوعات سنگی از کرت به ۱۳۰ تا ۱۰۷ هزار سال پیش، از کیفالونیا به ۱۲۵ هزار سال پیش و از زاکینتوس به ۱۱۰ تا ۳۵ هزار سال پیش می‌رسد. سازندگان این مصنوعات به احتمال زیاد سوار قایق‌های سادهٔ نی می‌شدند و سفرهای یک روزه انجام می‌دادند.^[۳۲۱] ساردینیا، میلوس، آلونیسوس^[۳۲۲] و ناکسوس (شاید ناکسوس آن زمان به خشکی متصل بوده) از دیگر جزایر مدیترانه هستند که چنین بقایایی در آن‌ها یافت شده است.^[۳۲۳] همچنین این احتمال وجود دارد که نئاندرتال‌ها از تنگهٔ جبل‌الطارق عبور کرده باشند.^[۳۲۲] اگر این برداشت درست باشد، توانایی نئاندرتال‌ها در ساخت قایق و پیمودن آب‌های آزاد حاکی از مهارت‌های شناختی و فنی پیشرفتهٔ آن‌هاست.^{[۳۲۲][۳۲۳]}

به نظر می‌رسد نئاندرتال‌ها — با توجه به شکارهای خطرناک و شواهد گسترده از بهبود آسیب در استخوان‌هایشان — زندگی مملو از آسیب‌های مکرر و بهبودی پس از آن داشته‌اند. شکستگی‌های استخوانی که به خوبی بهبود یافته‌اند شاهدی بر استفاده از آتل است. نئاندرتال‌هایی که ضربه‌های شدید به سر و دنده (که منجر به خونریزی شدید می‌شود) متحمل شده‌اند نشان می‌دهند آن‌ها روشی برای پانسمان زخم‌های بزرگ، مانند باندهای ساخته شده از پوست حیوانات، داشتند. به‌طور کلی، به نظر می‌رسد آن‌ها از عفونت‌های شدید اجتناب می‌کردند که دال بر درمان مناسب بلندمدت چنین زخم‌هایی است.^[۱۹۴]

دانش نئاندرتال‌ها در مورد گیاهان دارویی با انسان‌های معاصرشان قابل مقایسه بود.^[۱۹۴] به نظر می‌رسد نئاندرتالی در کوئوا دل سیدرون اسپانیا از صنوبر — که حاوی اسید سالیسیلیک، ماده مؤثرهٔ آسپرین است — برای درمان آبسهٔ دندان استفاده می‌کرده است و همچنین آثاری از قارچ پنی‌سیلیوم کرایزوژنوم که آنتی‌بیوتیک تولید می‌کند نیز آنجا وجود دارد.^[۱۶۶] ممکن نئاندرتال‌ها همچنین احتمالاً از بومادران و بابونه استفاده می‌کرده‌اند و طعم تلخ این گیاهان بدان معنی است که مصرف آن‌ها محتملا عامدانه بوده زیرا طعم تلخ می‌تواند نشان از سمی بودن گیاه باشد و نقش بازدارندگی دارد.^[۲۳۸] در غار کبارای اسرائیل بقایای گیاهانی که در طول تاریخی برای خواص دارویی استفاده می‌شدند یافت شده است، از جمله انگور، پسته‌های بنه، بذرهای گاودانه و بلوط.^[۲۳۲]

تعیین میزان پیچیدگی زبان نئاندرتال‌ها دشوار است، اما با توجه به اینکه آن‌ها به برخی پیچیدگی‌های فنی و فرهنگی دست یافتند و با انسان‌ها آمیختند، می‌توان به‌طور منطقی فرض کرد حداقل تا حدودی در صحبت کردن توانا و قابل مقایسه با انسان‌های امروزی بوده‌اند. برخی از محققان استدلال می‌کنند نئاندرتال‌ها برای بقا در محیط سختشان احتمالاً به زبانی نسبتاً پیچیده — تا سطحی که نحو خودش را داشته باشد — نیاز داشته‌اند، زیرا باید در مورد موضوعاتی مانند مکان‌ها، شکار و گردآوری و فنون ساخت ابزار ارتباط برقرار می‌کردند.^{[۲۸۵][۳۲۴][۳۲۵]} ژن FOXP2 در انسان‌های امروزی با رشد گفتار و زبان مرتبط است. FOXP2 در نئاندرتال‌ها هم وجود داشته،^[۳۲۶] اما نه همان واریانتی که در انسان امروزی دیده می‌شود.^[۳۲۷] نئاندرتال‌ها ناحیهٔ بروکای — که وظیفهٔ شکل‌دهی جملات و درک گفتار را برعهده دارد — بزرگی داشتند اما از میان ۴۸ ژنی که تصور می‌شود بر بستر عصبی زبان تأثیر می‌گذارند، ۱۱ ژن الگوی متیلاسیون متفاوتی بین نئاندرتال‌ها و انسان‌های امروزی داشتند. این می‌تواند بدان معنا باشد که انسان‌های امروزی از نئاندرتال‌ها در بیان زبانی تواناتر بوده‌اند.^[۳۲۸]

فیلیپ لیبرمن، دانشمندِ علوم شناختی، در سال ۱۹۷۱ تلاش کرد مسیر صوتی نئاندرتال‌ها را بازسازی کند و به این نتیجه رسید که به دلیل اندازهٔ بزرگ دهان و اندازهٔ کوچک حفرهٔ حلق (طبق بازسازی او)، شبیه به نوزادان بوده و بنابراین نئاندرتال‌ها قادر به ایجاد طیف وسیعی از صداهای گفتاری نبوده‌اند؛ نتیجتاً نیازی به حنجرهٔ پایین‌آمده برای جا دادن کل زبان در دهان نداشتند (حنجرهٔ نوزاد با افزایش سن پایین می‌رود).^{[۳۲۹][۳۳۰]} فیلیپ لیبرمن گفت نئاندرتال‌ها از نظر آناتومیکی قادر به تولید صداهای

نبودند و بنابراین توانایی گفتار واضح نداشتند، هرچند همچنان می‌توانستند در سطحی فراتر از نخستی‌سانان غیرانسان صحبت کنند.^{[۳۳۱][۳۳۲][۳۳۳]} با این حال، فقدان حنجرهٔ پایین‌آمده لزوماً به معنای کاهش ظرفیت تولید مصوت نیست.^[۳۳۴] در سال ۱۹۸۳ استخوان لامی نئاندرتال (این استخوان در تولید گفتار انسان نقش دارد) در کبارای ۲ کشف شد. این استخوان لامی نئاندرتال تقریباً با استخوان لامی انسان یکسان است و ممکن است نشان دهد نئاندرتال‌ها توانایی صحبت کردن داشته‌اند. همچنین، انسان‌تباران باستانی سیما دِ لوس هوِسوس دارای استخوان لامی و گوش شبیه به انسان بودند و می‌تواند دال بر این باشد که دستگاه صوتی انسان امروزی در همان زمان فرگشت یافته است. با این حال، استخوان لامی به‌طور قطعی بینشی در مورد آناتومی مسیر صوتی فراهم نمی‌کند.^[۳۳۵] تحقیقات بعدی دستگاه صوتی نئاندرتال‌ها را با انسان‌های امروزی قابل مقایسه و با دامنهٔ صوتی مشابهی بازسازی کرده‌اند.^[۳۳۶] فیلیپ لیبرمن در سال ۲۰۱۵ این فرضیه را مطرح کرد که نئاندرتال‌ها می‌توانستند به زبانی با ساختار نحوی سخن بگویند، هرچند همچنان توانایی تسلط بر زبان‌های انسانی را نداشته‌اند.^[۳۳۷]

اینکه مدرنیته رفتاری نوآوری جدید و منحصر به انسان‌های امروزی است یا اینکه نئاندرتال‌ها نیز از آن برخوردار بوده‌اند همچنان محل اختلاف است.^{[۳۳۸][۳۲۵][۳۳۹][۳۴۰]}

نئاندرتال‌ها گاه مردگان خود را دفن می‌کردند — شاید همین مسئله سبب فراوانی بقایای فسیلی آن‌ها باشد^[۲۰۴] — این رفتار به خودی خود نشان از اعتقاد مذهبی به زندگی پس از مرگ نیست، زیرا دفن مردگان می‌توانسته انگیزه‌های غیرنمادینی مانند عاطفهٔ شدید^[۳۴۱] یا جلوگیری از خورده شدن جنازه توسط حیوانات مردارخوار نیز داشته باشد.^[۳۴۲]

برآورد می‌شود تاکنون ۳۶ تا ۶۰ محوطهٔ تدفینی نئاندرتال‌ها کشف شده باشد.^{[۳۴۳][۳۴۴][۳۴۵][۳۴۶]} به نظر نمی‌رسد قدیمی‌ترین تدفین‌های تأییدشده از حدود ۷۰ هزار سال پیش قدیمی تر باشد.^[۳۴۷] شمار کم قبرهای یافت شدهٔ نئاندرتال‌ها نشان می‌دهد این عمل چندان رایج نبوده است. شیوهٔ تدفین در فرهنگ نئاندرتال‌ها عمدتاً در بر گیرندهٔ گورها و چاله‌های ساده و کم‌عمق بوده است.^[۳۴۸] در محوطه‌هایی مانند لا فراسی فرانسه یا غار شانه‌در عراق افراد زیادی دفن شده‌اند و شاید این محوطه‌ها مراکز تدفین یا گورستان نئاندرتال‌ها بوده است.^[۳۴۸]

آئین تدفین نئاندرتال‌ها از زمان کشف لا-شاپل-او-سن ۱ در سال ۱۹۰۸ محل بحث بوده است؛ این نئاندرتال در یک حفرهٔ کوچک مصنوعی در غاری در جنوب غربی فرانسه پیدا شد و ادعایی جنجالی مطرح شد که او را به صورت نمادین دفن کرده‌اند.^{[۳۴۹][۳۵۰][۳۵۱]} گور دیگری در غار شانه‌در عراق با گَردهٔ چندین گل که محتملا در زمان دفن شکوفا بوده‌اند — بومادران، گل گندم، زلف پیر یعقوبی، کلاغک، ارمک و ختمی — مرتبط دانسته شد.^[۳۵۲] خواص دارویی این گیاهان باستان‌شناس آمریکایی رالف سولکی را بر آن داشت تا نتیجه بگیرد مَردِ دفن‌شده رهبر، درمانگر یا شمن بوده است و اینکه «ارتباط گل‌ها با نئاندرتال‌ها بُعد جدیدی به دانش ما در مورد انسانیت او می‌افزاید و می‌گوید او روح داشته است.»^[۳۵۳] با این حال، این احتمال نیز وجود دارد که گرده توسط جوندگان کوچک پس از مرگ مرد در آنجا انباشته شده باشد.^[۳۵۴]

قبر کودکان و نوزادان به‌طور ویژه با اشیاء تدفینی مانند مصنوعات و استخوان همراه است؛ قبر نوزادی در لا فراسی فرانسه با سه تراشهٔ چخماق؛ و نوزادی از غار دیدریهٔ سوریه با یک سنگ چخماق مثلثی‌شکل روی سینه‌اش پیدا شد. بقایای کودکی ۱۰ ماهه در غار آمود اسرائیل با آروارهٔ مرال همراه بود که به احتمال زیاد به عمد در آنجا قرار داده شده بوده، زیرا از بقایای سایر حیوانات غیر از تکه‌های کوچک چیزی نمانده است. بقایای تشیک تاش ۱ — نئاندرتالی از ازبکستان — با شاخ‌های بزکوهی که دایره‌وار چیده شده بودند و تختهٔ سنگ آهکی که احتمال داده می‌شود سرش را نگه داشته است، پیدا شد.^[۱۷۲] کودکی از کییک-کوبای کریمهٔ اوکراین با تیغهٔ چخماقی که رویش حکاکی معناداری وجود داشت کشف گردید. این حکاکی به احتمال زیاد نیازمند مهارت زیادی بوده است.^[۲۶۹] به هرحال، اهمیت و ارزش اشیاء تدفینی نامشخص است، بنابراین وجود معنای نمادین در پشت این یافته‌ها قطعی تلقی نمی‌شود.^[۱۷۲]

در گذشته تصور می‌شد استخوان‌های خرس غارنشین، به ویژه جمجمه‌اش، در برخی از غارهای اروپا به ترتیب خاصی چیده شده است و یادگار فرقه‌ای باستانی خرس‌پرستی است که خرس‌ها را شکار و سپس استخوان‌های آن‌ها را به‌طور تشریفاتی مرتب می‌کردند. این می‌تواند از جنس آیین‌های مرتبط با خرس در جوامع شکارچی-گردآورندهٔ انسان‌های امروزی شمالگان باشد، اما از سوی دیگر همچنین ممکن است استخوان‌ها بنا به دلایل طبیعی آنگونه کنار یکدیگر قرار گرفته باشد.^{[۳۵۵][۳۴۱]} همچنین کشف فرقهٔ خرس‌پرست می‌تواند نظریه‌ای که توتم‌باوری را نخستین دین می‌داند تأیید کند؛ بنابراین باید این را هم در نظر گرفت که چنین برداشتی از آن استخوان‌ها شاید صرفاً حاصل تفسیر بیش از حد شواهد برای رسیدن به نتیجهٔ دلخواه باشد.^[۳۵۶]

نیز زمانی باور بر این بود که نئاندرتال‌ها به‌طور آیینی، نئاندرتال‌های دیگر را شکار می‌کردند، می‌کشتند و می‌خوردند و جمجمهٔ نئاندرتال مقتول محور برخی از مراسم‌هایشان بوده است.^[۲۴۵] آلبرتو بلانک، دیرینه‌شناس ایتالیایی، در سال ۱۹۶۲ گفت بر روی جمجمه‌ای از گروتا گواتاری ایتالیا شواهدی از ضربهٔ سریع به سر — نشان‌دهندهٔ قتل آیینی — و بریدگی دقیق و عمدی در قاعده برای دسترسی به مغز وجود دارد. او این جمجمه را با جمجمهٔ قربانیان شکارچیان سر در مالزی و بورنئو مقایسه کرد و آن را شاهدی بر دین مبتنی بر جمجمه نامید.^[۳۵۷] با این حال، امروزه تصور می‌شود این ضربه در واقع نتیجهٔ خورده شدن آن توسط کفتار غارنشین پس از مرگ نئاندرتال بوده است.^[۳۵۸] اگرچه نئاندرتال‌ها گاه هم‌نوع‌خواری هم می‌کردند، اما شواهد قابل توجهی برای تأیید مراسم جدا کردن گوشت از استخوان وجود ندارد.^[۲۴۴]

استوارت، جرالدین و کلایو فینلیسون، دیرینه‌مردم‌شناسان جبل‌الطارقی، و فرانسیسکو گوزمان، باستان‌شناس اسپانیایی، در سال ۲۰۱۹ این احتمال را مطرح کردند که عقاب طلایی برای نئاندرتال‌ها ارزشی نمادین داشته، چیزی که در برخی جوامع انسان‌های امروزی نیز دیده شده است. مدرک آن‌ها این بود که نئاندرتال‌ها در استخوان عقاب‌های طلایی در مقایسه با استخوان سایر پرندگان تغییرات بسیار بیشتری ایجاد کرده‌اند. این پژوهشگران با استناد به همین شواهد، فرضیهٔ «فرقهٔ پرندهٔ خورشید» را پیش نهادند — فرقه‌ای که در آن عقاب طلایی نماد قدرت بوده است.^{[۳۳۸][۲۵۹]} شواهدی از کراپینای کرواسی نشان می‌دهد احتمالاً چنگال پرندگان شکاری به عنوان زیورآلات شخصی استفاده می‌شده است زیرا ساییدگی ناشی از استفاده و حتی بقایای نخ در آن‌ها دیده شده است.^[۳۵۹]

نخستین توالی ژنوم نئاندرتال در سال ۲۰۱۰ منتشر شد و به‌طور قاطعی بر آمیزش نئاندرتال‌ها و انسان‌های امروزیِ اولیه دلالت داشت.^{[۳۶۱][۳۶۲][۳۶۳]} ژنوم تمام جمعیت‌های امروزی انسان‌ها که مورد تحقیق واقع شدند، حاوی دی‌ان‌ای نئاندرتال است.^{[۳۶۴][۳۶۵][۳۶۶][۳۶۷]} برآوردهای مختلفی برای نسبت دی‌ان‌ای نئاندرتال در انسان وجود دارد — از ۱–۴٪^[۳۱] تا ۳٫۴–۷٫۹٪ در اوراسیایی‌های امروزی؛^[۳۶۸] یا ۱٫۸–۲٫۴٪ در اروپایی‌های امروزی و ۲٫۳–۲٫۶٪ در آسیایی‌های شرقی امروزی.^[۳۶۹] به نظر می‌رسد درصد دی‌ان‌ای نئاندرتال در اروپایی‌هایِ پیش از ابداع کشاورزی مشابه یا کمی بالاتر^[۳۶۷] از آسیایی‌های شرقی امروزی بوده است؛ ممکن است این درصد در اروپایی‌ها به این دلیل کاهش یافته است که اینان پس از آمیزش با نئاندرتال‌ها، از نو با گروهی دیگر از انسان‌هایی آمیخته‌اند که پیش از آمیزش با نئاندرتال‌ها از آن‌ها جدا شده بودند.^[۳۰] تحقیقات معمولاً سطح قابل توجهی از دی‌ان‌ای نئاندرتال در انسان‌های آفریقایی جنوب صحرا نیافته‌اند، اما مطالعه‌ای در سال ۲۰۲۰ نشان داد ۰٫۳ تا ۰٫۵٪ دی‌ان‌ای نئاندرتال در ژنوم پنج نمونهٔ جمعیتی آفریقایی وجود دارد که به احتمال زیاد حاصل مهاجرت معکوس اوراسیایی‌ها و آمیزش آن‌ها با آفریقایی‌ها بوده است. دلیل دیگر می‌تواند آن باشد که پیش از مهاجرت بزرگ انسان‌ها از آفریقا، گروه کوچک‌تری از انسان‌ها از آفریقا خارج شده بودند و اینان بودند که با نئاندرتال‌ها آمیزش کردند. این مطالعه همچنین درصدهای نسبتاً مساوی از دی‌ان‌ای نئاندرتال در جمعیت‌های اروپایی و آسیایی گزارش کرد.^[۳۶۷] چنین درصدهای پایین دی‌ان‌ای نئاندرتال در تمام جمعیت‌های امروزیِ انسان‌ها نشان می‌دهد آمیزش انسان-نئاندرتال چندان فراگیر نبوده است،^[۳۷۰] مگر اینکه این آمیزش میان نئاندرتال‌ها و جمعیت متفاوتی از انسان‌های امروزی بیشتر رخ داده باشد و آن گروه از انسان‌ها اثر زیادی بر خزانهٔ ژنی جمعیت‌های کنونی انسان‌ها نگذاشته باشند.^[۳۰] از ژنومی که انسان‌ها از نئاندرتال به ارث برده‌اند، ۲۵٪ در اروپایی‌های امروزی و ۳۲٪ در آسیایی‌های شرقی امروزی ممکن است مرتبط با ایمنی ویروسی باشد.^[۳۷۱] در مجموع، به نظر می‌رسد حدود ۲۰٪ از ژنوم نئاندرتال در خزانهٔ ژنی انسان‌های کنونی باقی مانده است.^[۳۷۲]

با این حال، به دلیل جمعیت کم نئاندرتال‌ها و در نتیجه کاهش اثربخشی انتخاب طبیعی بر ایشان، چند جهش کم‌ضرر در نئاندرتال‌ها انباشته شده بوده که آن را به جمعیت بسیار بزرگ‌تر انسان‌های امروزی وارد کردند. این جهش‌ها به آرامی در اثر انتخاب طبیعی از جمعیت انسان‌ها حذف شده است. جمعیت اولیه دورگهٔ انسان-نئاندرتال ممکن است در مقایسه با انسان‌های معاصر تا ۹۴٪ کاهش تناسب اندام تجربه کرده باشد. با این معیار، تناسب اندام نئاندرتال‌ها ممکن است در اثر آمیزش با انسان به‌طور قابل توجهی افزایش یافته باشد.^[۸۷] تحقیقی در سال ۲۰۱۷ روی ژن‌های باستانی در ترکیه، ارتباط‌هایی میان داشتن این ژن‌ها با بیماری سلیاک، شدت مالاریا و سندرم کاستلو پیدا کرد.^[۳۷۳] به هر حال، برخی از ژن‌ها شاید به انسان‌های آسیای شرقی امروزی در سازگاری با محیط کمک کرده باشند. واریانت احتمالاً نئاندرتالی Val92Met ژن MC1R که ممکن است به‌طور ضعیفی با موی قرمز و حساسیت به اشعهٔ فرابنفش مرتبط باشد،^[۳۷۴] در درجهٔ اول در شرق آسیا — به جای اروپا — یافت می‌شود.^[۳۷۵] به نظر می‌رسد برخی از ژن‌های مرتبط با دستگاه ایمنی انسان تحت تأثیر آمیزش با نئاندرتال‌ها قرار گرفته‌اند و ممکن است به انسان در مهاجرت‌هایش کمک کرده باشند،^[۳۷۶] مانند ژن‌های OAS1،^[۳۷۷]STAT2،^[۳۷۸]TLR6 ،TLR1 ،TLR10^[۳۷۹] و چند ژن مرتبط با پاسخ ایمنی.^[۳۸۰] علاوه بر این، ژن‌های نئاندرتال‌ها در ساختار و عملکرد مغز،^[۳۸۱] رشته‌های میانی، سوخت‌وساز قند، انقباض عضلات، توزیع چربی بدن، ضخامت مینای دندان و میوز اووسیت نیز دخیل بوده‌اند.^[۳۸۲] با این وجود، به نظر می‌رسد بخش زیادی از آنچه از نئاندرتال‌ها در انسان باقی مانده، دی‌ان‌ای بی‌رمز («زائد») با کارکردهای زیستی اندک است.^[۳۰]

انسان‌ها در کروموزوم ایکس نسبت کروموزوم‌های غیرجنسی درصد دی‌ان‌ای نئاندرتال خیلی کمتری دارند. نظر به این مسئله، این دیدگاه مطرح شده که آمیزش انسان‌های امروزی با نئاندرتال‌ها عمدتاً میان زنان انسان و مردان نئاندرتال بوده است. دیگرانی پیشنهاد کرده‌اند که این ممکن است به دلیل انتخاب منفی علیه الل‌های نئاندرتال باشد (ژن‌های مضر نئاندرتال در انسان از بین رفته باشند). با این حال این دو فرضیه لزوماً یکدیگر را نقض نمی‌کنند.^[۴۴] مطالعه‌ای در سال ۲۰۲۳ تأیید کرد که بهترین توضیح برای پایین بودن سطح دی‌ان‌ای نئاندرتال روی کروموزوم‌های ایکس بالاتر بودن درصد زنان انسان و مردان نئاندرتال در آمیزش‌ها انسان-نئاندرتال بوده است. همین مطالعه شواهدی از انتخاب منفی در ژن‌های باستانی یافت.^[۳۸۴]

دی‌ان‌ای میتوکندریایی نئاندرتال در انسان‌های امروزی وجود ندارد. دی‌ان‌ای میتوکندریایی از مادر به فرزند منتقل می‌شود.^{[۳۶][۶۱][۳۸۵]} این مدرکی است که آمیزش عمدتاً میان مردان نئاندرتال و زنان انسان امروزی رخ داده است.^[۳۸۶] به گفتهٔ سوانته پبو، روشن نیست که انسان‌های امروزی بر نئاندرتال‌ها تسلط اجتماعی داشته‌اند یا نه؛ همین ممکن است روشن کند چرا آمیزش بیشتر میان مردان نئاندرتال و زنان انسان امروزی رخ داده است.^[۳۸۷] علاوه بر این، حتی اگر زنان نئاندرتال و مردان انسان امروزی با هم آمیزش کرده باشند و دی‌ان‌ای میتوکندریایی از مادر نئاندرتال به فرزندان دورگه منتقل شده باشد، هر زن دورگهٔ حاصل این آمیزش که فقط پسر به دنیا می‌آورده، دی‌ان‌ای میتوکندریایی نئاندرتالی خود را به نسل‌های بعدی منتقل نمی‌کرده و نتیجا این دی‌ان‌ای میتوکندریایی در نسل او از بین می‌رفته است.^[۳۸۷]

کروموزوم‌های Y مشتق‌شده از نئاندرتال هم در انسان‌های امروزی وجود ندارد. این کروموزوم از پدر به پسر منتقل می‌شود؛ بنابراین دو احتمال پیشنهاد شده است: یا دورگه‌هایی که نسلشان در جمعیت‌های امروزی انسان باقی مانده عمدتاً زن بوده‌اند؛ یا کروموزوم Y نئاندرتال با انسان امروزی سازگار نبوده و منقرض شده است.^{[۳۰][۳۸۸]}

آخرین شارش ژنی نئاندرتال به ژنوم انسان امروزی ۸۶–۳۷ هزار سال پیش — به احتمال زیاد ۶۵–۴۷ هزار سال پیش — رخ داده است.^[۳۸۹] تصور بر این است که آن ژن‌های نئاندرتال که به ژنوم انسان امروزی وارد شده‌اند، ناشی از آمیزش در خاورمیانه و نه در اروپا بوده است. با این حال، آمیزش انسان-نئاندرتال همچنان در مکان‌های دیگر مثل اروپا بدون اینکه اثرش در ژنوم انسان‌های فعلی بماند اتفاق افتاده است.^[۳۰] در سال ۲۰۱۵، مشخص شد اواسه ۲، انسانی امروزی با قدمت تقریبی ۴۰ هزار سال از رومانی، دارای ۶–۹٪ (برآورد نقطه‌ای: ۷٫۳٪) دی‌ان‌ای نئاندرتال است — یعنی او یک جد نئاندرتال تا حداکثر چهار تا شش نسل قبل داشته است؛ اما به نظر نمی‌رسد این جمعیت دورگه سهم قابل توجهی در ژنوم اروپایی‌های بعدی داشته باشند.^[۳۸۳]

در سال ۲۰۱۶، دی‌ان‌ای نئاندرتال‌ها از غار دنیسووا نشان داد آمیزشی ۱۰۰ هزار سال رخ داده است. همچنین آمیزش نئاندرتال‌ها با امواج اولیهٔ انسان امروزی ممکن است در مکان‌هایی مانند سرزمین شام تا ۱۲۰ هزار سال پیش هم رخ داده باشد.^[۳۹۰] قدیمی‌ترین بقایای انسان امروزی خارج از آفریقا در غار میسلیه با قدمت ۱۹۴–۱۷۷ هزار سال و غارهای سخول و قفزه با قدمت ۱۲۰–۹۰ هزار سال (هر سه در اسرائیل) یافت شده‌اند.^[۳۹۱] انسان‌های قفزه تقریباً همزمان با نئاندرتال‌های غار تابون (غاری در نزدیکی همان منطقه) زندگی می‌کردند.^[۳۹۲] نئاندرتال‌های هولنشتاین-اشتادل آلمان در مقایسه با نئاندرتال‌های اخیرتر، دارای دی‌ان‌ای میتوکندریایی بسیار متفاوتی هستند — احتمالاً دی‌ان‌ای میتوکندریایی انسان بین ۳۱۶٬۰۰۰ تا ۲۱۹٬۰۰۰ سال پیش به دلیل آمیزش وارد دی‌ان‌ای آن‌ها شده یا شاید صرفاً به دلیل انزوای ژنتیکی نئاندرتال‌های هولنشتاین-اشتادل بوده است.^[۱۸۷] به هر حال، هیچ ردی از این آمیزش در ژنوم انسان امروزی باقی نمانده است.^[۳۹۳]

شواهد ژنتیکی نشان می‌دهد نئاندرتال‌ها پس از جدایی از دنیسوواها، شارش ژنی (حدود ۳٪ از ژنوم آن‌ها) از تباری دریافت کردند که نهایتاً منتهی به انسان‌های امروزی شد. این آمیزش به احتمال زیاد پیش از مهاجرت انسان‌های امروزی از آفریقا در طول آخرین دورهٔ یخبندان و حدود ۲۰۰–۳۰۰ هزار سال پیش رخ داده است.^[۴۴]

آمیزش میان نئاندرتال‌ها و انسان‌های امروزی منتقدانی هم در جامعهٔ علمی دارد؛ اینان استدلال می‌کنند شباهت ژنتیکی از نیای مشترک انسان و نئاندرتال باقی مانده است و حاصل آمیزش نبوده است.^[۳۹۴] اما این محتمل نیست زیرا آفریقایی‌های جنوب صحرا دی‌ان‌ای نئاندرتال ندارند.^[۳۶۲]

اگرچه دی‌ان‌ای هسته‌ای تأیید می‌کند نئاندرتال‌ها و دنیسوواها به هم نزدیک‌تر هستند تا به انسان امروزی، اما در نئاندرتال‌ها و انسان‌های امروزی دی‌ان‌ای میتوکندریایی از جد مشترک مادری نزدیک‌تری دیده می‌شود. این احتمالاً به دلیل آمیزش دنیسوواها با گونهٔ ناشناخته‌ای از انسان است. انسان‌های نئاندرتال‌مانند ۴۰۰ هزار سالهٔ سیما دلوس هوئسس در شمال اسپانیا بر اساس دی‌ان‌ای میتوکندریایی‌شان، به دنیسوواها نزدیک‌تر هستند تا به نئاندرتال‌ها.^[۳۹۵] چندین فسیل نئاندرتال‌مانند در اوراسیا از دورهٔ زمانی مشابه یافت شده که اغلب در گونهٔ انسان هایدلبرگی گروه‌بندی می‌شوند و برخی از آن‌ها می‌توانند جمعیت‌های بازماندهٔ انسان‌های قدیمی‌تر باشند که احتمال آمیزششان با دنیسوواها وجود دارد. این همچنین توضیح مناسبی برای نئاندرتال آلمانی تقریباً ۱۲۴ هزار ساله به‌شمار می‌رود؛ دی‌ان‌ای میتوکندریایی این نئاندرتال حدود ۲۷۰ هزار سال پیش از سایر نئاندرتال‌ها (به جز نئاندرتال‌های سیما دلوس هوئسس) جدا شده است، اما دی‌ان‌ای ژنومی او (دی‌ان‌ای منتقل شده از پدر و مادر) نشان‌دهندهٔ جدایی کمتر از ۱۵۰ هزار سال پیش است.^[۱۸۷]

توالی‌یابی ژنوم یک دنیسووا از غار دنیسووای سیبری نشان می‌دهد ۱۷٪ از ژنوم او از نئاندرتال‌ها به ارث رسیده است.^[۴۰] این دی‌ان‌ای نئاندرتال شباهت بیشتری به استخوان نئاندرتال ۱۲۰ هزار ساله از همان غار داشت تا به نئاندرتال‌های غار ویندیای کرواسی یا غار مزمایسکایای قفقاز — بنابراین این آمیزش احتمالاً محلی بوده است.^[۳۹] دنیسووا ۱۱ زنی از ۹۰ هزار سال پیش است. پدر او دنیسووایی مرتبط با ساکنان اخیر همان منطقه (غار دنیسووا) و مادرش نئاندرتالی مرتبط به نئاندرتال‌های اروپایی اخیر در غار ویندیای کرواسی بوده است. با توجه به اینکه تعداد کمی از استخوان‌های دنیسوواها کشف شده است، کشف دورگهٔ نسل اول نشان می‌دهد آمیزش میان این دو گونه بسیار رایج بوده و مهاجرت نئاندرتال‌ها در اوراسیا به احتمال زیاد زمانی پس از ۱۲۰ هزار سال پیش رخ داده است.^[۳۹۶]

انقراض نئاندرتال‌ها بخشی از رویداد انقراض جانوران بزرگ در اواخر دورهٔ پلیستوسن بوده است.^[۳۹۷] دلیل انقراض آن‌ها هرچه بوده، نئاندرتال‌ها جای خود را به انسان‌های امروزی دادند. نمود این اتفاق در جایگزینی تقریباً کامل فناوری ابزار سنگی موستری دوران پارینه سنگی میانی (متعلق به نئاندرتال‌ها) با فناوری ابزار سنگی اوریگنیشن دوران پارینه سنگی زبرین (متعلق به انسان امروزی) در سراسر اروپا میان ۴۱٬۰۰۰ تا ۳۹٬۰۰۰ سال پیش مشهود است.^{[۳۹۸][۳۹۹][۴۰۰][۴۰۱]} نئاندرتال‌ها به‌طور تقریبی بین ۴۴٬۲۰۰ تا ۴۰٬۶۰۰ سال پیش از شمال غرب اروپا ناپدید شدند.^[۴۰۲] با این حال، با توجه به گذار از دوره‌های مختلف ابزارهای سنگی — شاتِلپرونی، اولوتزی، پروتواوریگنیشن و اوریگنیشن اولیه — تصور می‌شود نئاندرتال‌های شبه‌جزیرهٔ ایبری تا حدود ۳۵٬۰۰۰ سال پیش زنده ماندند. پروتواوریگنیشن و اوریگنیشن اولیه به انسان‌های امروزی نسبت داده می‌شود، اما سازندگان ابزارهای شاتِلپرونی و اولوتزی تأیید نشده‌اند و شاید محصول همزیستی و تبادلات فرهنگی میان نئاندرتال‌ها و انسان‌های امروزی باشند. علاوه بر این، ابزارهای اوریگنیشن در جنوب رودخانهٔ ایبرو از حدود ۳۷٬۵۰۰ سال پیش پدیدار می‌شوند که منجر به فرضیهٔ «مرز ایبرو» شده است؛ این فرضیه بیان می‌کند این رودخانه مانعی جغرافیایی ایجاد و از مهاجرت انسان‌های امروزی جلوگیری کرده است و بدین ترتیب باعث تداوم بقای نئاندرتال‌ها شده است.^{[۴۰۳][۴۰۴]} با این حال، تاریخ‌گذاری گذار از نئاندرتال به انسان در شبه‌جزیرهٔ ایبری مورد مناقشه است و تاریخ گذار در در کوئوا باخوندیلو اسپانیا بین ۴۳٬۰۰۰ تا ۴۰٬۸۰۰ سال پیش تخمین زده می‌شود.^{[۴۰۵][۴۰۶][۴۰۷][۴۰۸]} ابزارهای شاتِلپرونی در شمال شرقی ایبری حدود ۴۲٬۵۰۰ تا ۴۱٬۶۰۰ سال پیش پدیدار می‌شود.^[۴۰۳]

برخی از نئاندرتال‌های جبل‌الطارق بسیار متاخرتر هستند — مانند زافارایا (۳۰٬۰۰۰ سال پیش)^[۴۰۹] و غار گورهام (۲۸٬۰۰۰ سال پیش)^[۴۱۰] — که البته ممکن است این تاریخ نادرست باشد زیرا بر اساس مصنوعات مبهم به جای تکیه بر تاریخ‌گذاری مستقیم برآورد شده است.^[۴۰۰] ادعای بقای نئاندرتال‌ها در پناهگاهی قطبی در رشته‌کوه اورال^[۷۷] با توجه به ابزارهای سنگی موستری از محوطهٔ بایزووایا در شمال سیبری که به ۳۴٬۰۰۰ سال پیش برمی‌گردد، تا حدی شواهدی — اگرچه ضعیف — دارد؛^[۷۹] انسان‌های امروزی محتملا در این زمان هنوز بخش‌های شمالی اروپا را تصاحب نکرده بودند. با این حال، بقایایی از انسان‌های امروزی از محوطهٔ مامونتوفایا کوریا در همان نزدیکی شناخته شده است و قدمتشان به ۴۰٬۰۰۰ سال پیش برمی‌گردد.^[۴۱۱] تاریخ‌گذاری غیرمستقیم بقایای نئاندرتال‌ها از غار مِزمایسکایا حدود ۳۰٬۰۰۰ سال پیش را نشان می‌دهد، اما تاریخ‌گذاری مستقیم^[۴۱۲] ۳۹٬۷۰۰ سال پیش (۱۱۰۰ سال کمتر یا بیشتر) را به دست داد که با آنچه در سایر نقاط اروپا مشاهده شده مطابقت بیشتری دارد.^[۴۱۲]

قدیمی‌ترین نشانهٔ ورود انسان‌های امروزی به اروپا در دورهٔ پارینه‌سنگی زبرین، بقایای صنایع سنگی بوهونیایی در بالکان است که از ۴۸٬۰۰۰ سال پیش آغاز می‌شود و احتمالاً از صنعت سنگی امیران در سرزمین شام نشأت گرفته است.^[۳۰۱] قدیمی‌ترین استخوان‌های انسان در اروپا نیز به حدود ‎۴۵–۴۳٬۰۰۰ سال پیش در بلغارستان،^[۴۱۳] ایتالیا،^[۴۱۴] و بریتانیا بازمی‌گردد.^[۴۱۵] این موج از انسان‌های امروزی جایگزین نئاندرتال‌ها شدند.^[۳۹۸] با این حال، نئاندرتال‌ها و انسان‌های امروزی تاریخچهٔ تماس بسیار طولانی‌تری دارند. شواهد دی‌ان‌ای حاکی از تماس انسان‌های امروزی با نئاندرتال‌ها و آمیزش آن‌ها حداقل در ۱۲۰ تا ۱۰۰ هزار سال پیش است. قطعات جمجمهٔ ۲۱۰ هزار ساله‌ای از غار آپیدمای یونان ابتدا به نئاندرتال‌ها نسبت داده شد، اما آنالیز مجدد در سال ۲۰۱۹ دانشمندان را به این نتیجه رساند که متعلق به یک انسان امروزی بوده است.^[۴۱۶] همچنین یک جمجمهٔ نئاندرتال متعلق به ۱۷۰ هزار سال پیش از همین غار نشان می‌دهد نئاندرتال‌ها جایگزین انسان‌های امروزی شدند تا اینکه انسان‌ها حدود ۴۰ هزار سال پیش به این غار بازگشتند.^[۴۱۷] تحقیقی در سال ۲۰۲۰ این انتساب را رد کرد.^[۴۱۸] بر اساس شواهد باستان‌شناسی، نئاندرتال‌ها حدود ۱۰۰٬۰۰۰ سال پیش در خاورمیانه انسان‌های امروزی را از برخی مناطق راندند و این وضعیت تا حدود ۶۰–۵۰ هزار سال پیش ادامه یافته است.^[۳۰]

در گذشته، این‌طور گفته می‌شد که فناوری انسان‌های امروزی به‌طور قابل توجهی برتر از نئاندرتال‌ها بوده است و انسان‌های امروزی سلاح‌ها و استراتژی‌های معیشتی کارآمدتری داشتند. بدین ترتیب نئاندرتال‌ها که توانایی رقابت با آن‌ها را نداشتند، منقرض شدند.^[۴۱۹] کشف دورگه‌های نئاندرتال/انسان‌های امروزی منجر به احیای فرضیهٔ خاستگاه چندمنطقه‌ای شده است؛ فرضیه‌ای که می‌گوید ترکیب ژنتیکی کنونیِ تمام انسان‌ها نتیجهٔ تماس ژنتیکی پیچیده میان جمعیت‌های مختلف انسان‌هایی است که در سراسر جهان پراکنده شده بودند. بر این اساس، نئاندرتال‌ها و سایر انسان‌های باستانی در درونِ ژنوم انسان مدرن حل شدند — به بیان دیگر، نئاندرتال‌ها از طریق آمیزش با جمعیت به مراتب بیشتر انسان‌های امروزی و زاییدن فرزندان دورگه به انقراض کشیده شدند.^[۴۱۹] انسان‌های امروزی برای حدود ۳٬۰۰۰ تا ۵٬۰۰۰ سال در اروپا با نئاندرتال‌ها همزیستی داشتند.^[۴۲۰]

انقراض نهایی نئاندرتال‌ها با رویداد هاینریش ۴، دوره‌ای با فصولی بسیار متغیر و متفاوت، همزمان است؛ رویدادهای هاینریش بعدی نیز با دگرگونی‌های عظیم فرهنگی و کاهش شدید جمعیت انسان‌های اروپا مرتبط دانسته می‌شود.^{[۴۲۱][۴۲۲]} این تغییر آب و هوا ممکن است مانند دوره‌های سرمای ناگهانی پیشین باعث خالی شدن چند منطقه از نئاندرتال‌ها شده باشد، اما این بار انسان‌های مهاجر جای خالی نئاندرتال‌ها در مناطق مورد نظر را گرفتند و باعث انقراض نئاندرتال‌ها شدند.^[۴۲۳] در جنوب شبه‌جزیرهٔ ایبری، شواهدی وجود دارد که جمعیت نئاندرتال‌ها در طول رویداد هاینریش ۴ و گسترش بیابان‌های بوته‌ای کاهش یافته است.^[۴۲۴]

همچنین پیشنهاد شده است که تغییر آب و هوا عامل اصلی انقراض نئاندرتال‌ها بوده است، زیرا جمعیت کم آن‌ها را در برابر هرگونه تغییر محیطی آسیب‌پذیر می‌کرده است — به طوری که حتی کاهش اندکی در نرخ بقاء یا زاد و ولد می‌توانسته به سرعت منجر به انقراض آن‌ها شود.^[۴۲۵] با این حال، نئاندرتال‌ها و نیاکانشان در طول صدها هزار سال سکونت در اروپا، از چندین دورهٔ یخبندان جان سالم به در برده بودند.^[۲۰۶] نیز پیشنهاد شده است که حدود ۴۰ هزار سال پیش، زمانی که جمعیت نئاندرتال‌ها محتملا به دلیل عوامل دیگر در حال کاهش بوده، فوران آتشفشان ایگنیمبریت کامپانیا در ایتالیا به نابودی نهایی آن‌ها منجر شده است؛ زیرا این فوران باعث کاهش ۲–۴ درجهٔ سانتی‌گراد برای یک سال و باران اسیدی برای چندین سال دیگر شد.^{[۴۲۶][۴۲۷]}

احتمال دارد انسان‌های امروزی بیماری‌های آفریقایی به نئاندرتال‌ها منتقل کرده باشند و این عامل در انقراض نئاندرتال‌ها نقش داشته باشد. فقدان ایمنی در کنار جمعیت پایینشان به‌طور بالقوه برای نئاندرتال‌ها ویران‌گر بوده و تنوع ژنتیکی کم نیز می‌توانسته باعث شود درصد کمتری از نئاندرتال‌ها به‌طور طبیعی در برابر این بیماری‌های جدید ایمنی داشته باشند. با این حال، نئاندرتال‌ها در مقایسه با انسان‌های امروزی، تنوع ژنتیکی مشابه یا بالاتری برای ۱۲ ژن مجموعه سازگاری بافتی اصلی مرتبط با دستگاه ایمنی تطبیقی داشتند که تردیدهایی نسبت به این فرضیه ایجاد می‌کند.^[۴۲۸] جمعیت کم و اثرات منفی ناشی از همخونی ممکن است باعث ناهنجاری مادرزادی نامناسب شده باشد که می‌توانسته در کاهش جمعیت آن‌ها نقش داشته باشد (ذوب جهشی).^[۱۶۱]

در اواخر قرن بیستم جمعیت مردم فوره در گینهٔ نو به شدت کاهش یافت؛ آنان به دلیل آدمخواری در مراسم تدفین (خوردن از گوشت جنازه) به بیماری‌های قابل انتقال انسفالوپاتی‌های اسفنجی شکل، به ویژه بیماری کورو که از طریق بلعیدن پریون‌های موجود در بافت مغز گسترش می‌یابد، دچار شدند. با این حال، آن افراد از این مردم که دارای واریانت ۱۲۹ ژن PRNP بودند به‌طور طبیعی در برابر پریون‌ها ایمنی داشتند. مطالعهٔ این ژن منجر به کشف این موضوع شد که واریانت ۱۲۹ در تمام انسان‌های امروزی رایج است — این می‌تواند بدان معنا باشد که آدمخواری زمانی در دوران پیشاتاریخ به‌طور گسترده میان انسان‌ها رواج داشته است. از آنجایی نئاندرتال‌ها نیز تا حدودی هم‌نوع‌خواری می‌کردند و همچنین با انسان‌های امروزی همزیستی داشتند، سایمون آندرداون، دیرین‌مردم‌شناس بریتانیایی، این فرضیه را مطرح می‌کند که انسان‌های امروزی یک بیماری اسفنجی‌شکل شبیه به کورو به نئاندرتال‌ها منتقل کردند و از آنجایی که به نظر می‌رسد واریانت ۱۲۹ در نئاندرتال‌ها وجود نداشته، این بیماری به سرعت آن‌ها را از بین برده است.^{[۴۲۹][۴۳۰]}

نئاندرتال‌ها از زمان کشفشان در آثار فرهنگی عامه، از جمله ادبیات، رسانه‌های تصویری و طنز، حضوری همیشگی داشته‌اند؛ آنان را اغلب به تمسخر «غارنشین» می‌نمایانند — موجوداتی بدوی، قوزپشت، چماق به‌دست، غرغرکن و غیراجتماعی که تنها بر اساس غرایز حیوانی عمل می‌کنند. اصطلاح «نئاندرتال» همچنین به عنوان توهین نیز استفاده شده است.^[۲۱] نئاندرتال‌ها گاه در ادبیات موجوداتی خشن یا هیولا به تصویر کشیده شده‌اند، مانند داستان‌های مردم دهشتناک اثر اچ. جی. ولز و زن حیوانی اثر الیزابت مارشال توماس؛ اما گاه نیز آنان را متمدن گرچه ناآشنا نمایانده‌اند، مثل وارثان اثر ویلیام گلدینگ، رقص ببر اثر بیورن کورتن و فرزندان زمین و قبیلهٔ خرس غارنشین اثر جین ام. آئول.^[۱۲]

بقایای نئاندرتال تاکنون در غار شکارچیان بیستون و غار وزمه و پناهگاه صخره‌ای باوه یوان،^[۴۳۱] در غرب زاگرس کشف شده است. در غار شکارچیان در بیستون نزدیک کرمانشاه بخشی از استخوان ساعد یافت شده که ویژه انسان‌های نئاندرتال است. در غار وزمه در نزدیکی شهر اسلام‌آباد غرب یک دندان آسیاب کوچک مربوط به کودک نئاندرتال نزدیک به هشت ساله همراه با چند ابزار سنگی نئاندرتالها ^[۴۳۲]سنگواره گوشتخوارانی مانند شیر، پلنگ، کفتار خال‌دار و گونه‌های گیاه‌خوار یافت شده است.^[۴۳۳] ابزارهای سنگی ساخته شده توسط این انسان‌ها در دو موزه موزه پارینه‌سنگی زاگرس و موزه ملی ایران به نمایش گذاشته شده‌اند.^[۴۳۴]. تنها اثر هنری یافت شده از نئاندرتالها در ایران قطعه سنگ آهکی حکاکی شده ای است که در کاوش غار مرتاریک بیستون همراه با ابزارهای سنگی این انسانها یافت شده است.^[۴۳۵]