研究人类起源的直接证据来自化石。
人类学家运用比较解剖学的方法，研究各种古猿化石和人类化石，测定它们的相对年代和绝对年代，从而确定人类化石的距今年代，将人类的演化历史大致划分为几个阶段。
遗传学家则运用生物化学和分子生物学的方法，研究现代人类、各种猿类及其他高等灵长类动物之间的蛋白质、脱氧核糖核酸(DNA)的差别大小和变异速度，从而计算出其各自的起源和分化年代。
目前，学术界一般认为古猿转变为人类始祖的时间在700万年前。
从已发现的人类化石来看，人类的演化大致可以分为以下四个阶段，南方古猿阶段、能人阶段、直立人阶段、智人阶段。