L'homme de Néandertal est un représentant du genre Homo dont l'apparition et l'évolution sont liées au continent européen, même si des Néandertaliens ont émigré par la suite au Proche-Orient, sur les territoires actuels de l'Irak, de la Syrie et d'Israël, ainsi qu’en Asie centrale (Techik-Tach, en Ouzbékistan) et en Sibérie.

En 2007, la répartition géographique des Néandertaliens a été précisée : leur expansion a été repoussée de 2 000 km vers l'est par rapport au site de Techik-Tach, le plus oriental connu jusqu'alors. Des fragments osseux de la grotte Okladnikov, dans l'Altaï, jusqu'alors mal référencés, ont été attribués à des Néandertaliens après une analyse génétique de leur ADN mitochondrial par l'Institut Max Planck d'anthropologie évolutionnaire de Leipzig. D'après les chercheurs, l'ADN mitochondrial des Néandertaliens de l'Altaï était d'ailleurs plus proche de celui des Néandertaliens de la grotte Scladina, en Belgique, que de celui de l'Ouzbékistan, suggérant plusieurs vagues de migrations et de peuplements de la région. L'équipe du généticien Svante Pääbo a suggéré que la présence de Néandertaliens dans l'Altaï rendait envisageable une extension plus orientale, en Mongolie voire en Chine.

Carte de répartition des principaux sites ayant livré des restes

L’évolution qui conduit à l’apparition d’Homo neanderthalensis, parfois appelée « néandertalisation », est un processus lent et progressif. Elle a sans doute comme origine des groupes humains isolés en Europe, qu’il s’agisse d’Homo erectus, d’Homo georgicus ou d’Homo antecessor. Elle peut être suivie depuis différents fossiles, parfois qualifiés d'« anténéandertaliens » ou, mieux, de « pré-Néandertaliens » jusqu’aux Néandertaliens récents.

Les pré-Néandertaliens anciens

La première étape correspond à des fossiles généralement attribués à Homo heidelbergensis : c’est le cas de l’Homme de Tautavel (- 400 000 ans), trouvé dans les Corbières en France, de la mandibule de Mauer (- 600 000 ans), trouvée près de Heidelberg en Allemagne, ou du crâne de Petralona (Grèce).

Les pré-Néandertaliens récents

La deuxième étape est marquée par les fossiles de Swanscombe (Angleterre), de Steinheim (Allemagne) ou de la Sima de los Huesos à Atapuerca (Espagne).

Les Néandertaliens anciens

Les plus anciens fossiles indéniablement néandertaliens ont des âges compris entre - 250 000 et - 110 000 ans. Parmi eux, on peut citer le crâne de Biache-Saint-Vaast (Pas-de-Calais), les restes de la Chaise (Charente), la mandibule de Montmaurin (Haute-Garonne), les crânes de Saccopastore en Italie ou les nombreux restes de Krapina en Croatie.

Les Néandertaliens classiques

Les Néandertaliens les plus typiques, dont les caractères dérivés sont les plus marqués, ont des âges compris entre - 100 000 ans et - 28 000 ans, date de leur disparition. Parmi les fossiles de Néandertaliens classiques, outre les vestiges de Néandertal même (env. 42 000 ans), il faut mentionner les squelettes de La Chapelle-aux-Saints, du Moustier, de La Ferrassie, de La Quina, de Saint-Césaire dans le Sud-Ouest de la France ou de Spy en Belgique pour ne citer que les plus complets.

Crâne d'Homo neanderthalensis de La Ferrassie

Les derniers Néandertaliens connus ont été découverts notamment au Portugal, en Espagne (Zafarraya, -30 000 ans), en Croatie (Vindija, - 32 000 ans) et dans le Nord-Ouest du Caucase (Mezmaiskaya, - 29 000 ans). Toutes ces dates sont toutefois à considérer avec précaution, des réévaluations successives ayant tendance à les vieillir. Des recherches conduites de 1999 à 2005 dans la grotte de Gorham à Gibraltar suggèrent que les Néandertaliens y ont vécu jusqu'à - 28 000 ans, voire - 24 000 ans. Ils auraient donc longuement cohabité avec les Hommes anatomiquement modernes, présents dans la région depuis 32 000 ans. Ces résultats sont toutefois fortement critiqués, par exemple par Joao Zilhao, de l'université de Bristol.