Évolué à partir du Moustérien, dont il a conservé en partie le mode de débitage, le Châtelperronien est caractérisé par des lames à dos courbe. Les couteaux de Châtelperron en sont l'exemple typique. Cette culture était attribuée autrefois aux premiers Homo sapiens d'Europe (Cro-Magnons). Elle est considérée aujourd'hui plutôt comme l'œuvre des derniers Néandertaliens (site de Saint-Césaire). Les Châtelperroniens semblent être les premiers fabricants de pendeloques faites de dents percées.
Pendant plusieurs milliers d'années, les derniers Néandertaliens ont été contemporains des premiers Cro-Magnons, mais rien ne prouve qu'ils se soient mélangés. On ne sait pas exactement pourquoi les Néandertaliens ont disparu.