Văn hóa Sa Huỳnh phát triển từ sơ kỳ đồng thau đến sơ kỳ đồ sắt, từ khoảng 3500 năm đến những thế kỷ trước sau Công nguyên. Quá trình hội tụ những nguồn gốc khác nhau đã tiến tới giai đoạn phát triển cực thịnh của văn hóa này vào khoảng 2.500 – 2.000 năm cách ngày nay. Chủ nhân của văn hóa Sa Huỳnh có quan hệ cội nguồn với các văn hóa hậu kỳ đá mới – sơ kỳ đồng thau ven biển, được coi là những người Tiền Mã Lai - Đa đảo (Proto Malayo Polynesien). Trong quá trình hình thành văn hóa Sa Huỳnh có những liên hệ với những nhóm cư dân cùng thời là những người “Tiền Môn – Khmer” hay Tiền Nam Á. Ngoài ra suốt quá trình phát triển văn hóa này còn có nhiều mối quan hệ giao lưu rộng rãi với những văn hóa thời kim khí ở Đông Nam Á. Qua đó có thể thấy chủ nhân văn hóa Sa Huỳnh nói tiếng Nam Đảo hay Malayo – Polynesien nhiều hơn yếu tố Nam Á.
 
Đặc trưng cơ bản của văn hóa Sa Huỳnh là táng thức mộ chum, vò suốt từ giai đoạn sớm đến muộn, tuy ở một vài địa điểm vẫn có sự hiện diện của mộ huyệt đất. Các khu mộ phân bố tập trung ở những cồn cát ven biển, lan dần ra các đảo ven bờ, ngoài ra còn phân bố ở vùng đồng bằng và miền núi phía tây. Di tích là những khu mộ táng rộng lớn gồm hàng chục, hàng trăm chum, vò gốm chôn đứng trong địa tầng. Loại hình chum, vò chủ yếu hình trụ, hình trứng, hình cầu đáy bằng có nắp đậy hình nón cụt hay hình lồng bàn. Đặc biệt trong các mộ táng chum, vò thuộc văn hóa Sa Huỳnh ít tìm thấy di cốt hay than tro hỏa táng, vì vậy theo các nhà nghiên cứu táng tục của cư dân Sa Huỳnh có thể là “chôn tượng trưng”. Trong chum/vò chứa nhiều đồ tùy táng gồm các chất liệu đá, gốm, sắt, đá quý, thủy tinh rất đa dạng về loại hình: công cụ lao động, vũ khí, đồ dùng sinh hoạt, trang sức… Đặc trưng về di vật là sự phổ biến của công cụ lao động bằng sắt, đồ gốm tô màu trang trí nhiều đồ án hoa văn khắc vạch, đồ trang sức bằng đá ngọc, mã não, thủy tinh như vòng, hạt chuỗi, khuyên tai ba mấu, khuyên tai hai đầu thú…
 
Chủ nhân văn hóa Sa Huỳnh có nền kinh tế đa thành phần, gồm trồng trọt trên nương rẫy và khai thác sản phẩm rừng núi, trồng lúa ở đồng bằng, phát triển các nghề thủ công, đánh bắt cá ven biển và trao đổi buôn bán với những tộc người trong khu vực Đông Nam Á và xa hơn, với Trung Quốc và Ấn Độ. Những di tích văn hóa Sa Huỳnh ven biển đã có thể từng là những “tiền cảng thị” (như khu vực Hội An với di tích Hậu Xá chẳng hạn). Mật độ phân bố và quy mô các di tích cho biết đó là những khu vực tụ cư đông đúc và lâu đời, một xã hội sức có nền sản xuất khá phát triển và do đó, vào giai đoạn cuối của nền văn hóa này có thể đã hình thành một hình thái “nhà nước sơ khai” kiểu liên minh bộ lạc. Cùng trên địa bàn mà sau này hình thành nhà nước Lâm Ấp – vương quốc Chămpa, mối quan hệ giữa văn hóa Sa Huỳnh và văn hóa Chămpa được nhiều nhà nghiên cứu quan tâm.
 
Những năm gần đây, nhiều cuộc khai quật khảo cổ học đã được tiến hành nhằm tìm hiểu mối quan hệ này. Địa bàn quan trọng là tỉnh Quảng Nam vì đây được xem là trung tâm của văn hóa Sa Huỳnh và văn hóa Chămpa. Trong nhiều di tích các nhà khảo cổ đã tìm thấy những mảnh gốm vừa mang đặc điểm của gốm Sa Huỳnh và cả đặc điểm gốm Chămpa. Đây là nguồn tư liệu quan trọng để chứng minh con đường phát triển từ văn hóa Sa Huỳnh lên văn hóa Chămpa. Bên cạnh đó các nhà nghiên cứu cũng chỉ ra từ thư tịch cổ một số “yếu tố Sa Huỳnh” trong xã hội và văn hóa Chămpa. Từ không gian và thời gian, trên cơ sở những tư liệu khảo cổ học, đến nay có thể cho rằng nhà nước Chămpa là sự tiếp nối văn hóa Sa Huỳnh, được hình thành trên cốt lõi văn hóa Sa Huỳnh dưới ảnh hưởng của những yếu tố văn hóa ngoại sinh Trung Hoa và Ấn Độ.
 
Phân bố trên dải đất miền Trung Việt Nam nhưng trung tâm của văn hóa Sa Huỳnh là khu vực Quảng Nam – Quảng Ngãi, còn khu vực Nam Trung Bộ, từ Phú Yên đến Bình Thuận những di tích và di vật thời tiền – sơ sử chỉ được phát hiện và nghiên cứu từ sau năm 1975. Cho đến nay số lượng di tích ở khu vực này không nhiều và có thể nói, tính chất và diện mạo của “văn hóa Sa Huỳnh” ở đây có phần khác biệt so với vùng trung tâm, kể cả giai đoạn nối tiếp từ văn hóa Sa Huỳnh sang văn hóa Chămpa. Văn hóa khảo cổ ở đây có những nét độc lập nhất định so với vùng trung tâm của văn hóa Sa Huỳnh. Ngay từ giai đoạn đồ đồng ở khu vực Khánh Hòa đã phân lập được một văn hóa khảo cổ là “văn hóa Xóm Cồn”.
 
Theo công trình Văn hóa Xóm Cồn với tiền sử và sơ sử Khánh Hòa thì văn hóa Xóm Cồn là một văn hóa khác Sa Huỳnh và sớm hơn “Sa Huỳnh cổ điển”. Xóm Cồn là một văn hóa có niên đại sớm nhất thuộc thời đại kim khí ở Khánh Hòa nói riêng và miền Trung Việt Nam nói chung, mặc dù chưa xuất hiện di vật bằng kim loại nhưng dựa vào sự tiến bộ của đồ gốm cũng như trong bối cảnh đồng đại của khu vực, văn hóa Xóm Cồn có thể được xem là mở đầu cho thời đại kim khí khu vực miền Trung. Tại tất cả các di tích thuộc văn hóa này hoàn toàn vắng mặt những di vật và sắc thái văn hóa đặc trưng của Sa Huỳnh như chum, vò lớn, vũ khí công cụ bằng sắt, khuyên tai hai đầu thú và khuyên tai ba mấu… Đến giai đoạn muộn sơ kỳ thời đại Đồ Sắt, ở một số di tích mộ vò ở Nam Trung bộ như Hòa Diêm (Cam Ranh, Khánh Hòa), Hòn Đỏ, Bàu Hòe (Bình Thuận) có nhiều yếu tố khác biệt mộ chum vò Sa Huỳnh điển hình và thậm chí còn có những yếu tố gần gũi với văn hóa Đồng Nai ở miền Đông Nam bộ như hình dáng chum, vò mai táng, hiện tượng di cốt và than tro hiện hữu trong chum, vò táng…
 
Như vậy, văn hóa Sa Huỳnh với giai đoạn đỉnh cao là “Sa Huỳnh cổ điển” vào sơ kỳ đồ sắt cần được hiểu là kết quả hội tụ sự phát triển của từng khu vực trong các giai đoạn thuộc thời Đồng thau trước đó (khoảng 1.500 – 500 trước công nguyên), cho đến nay biết được là ở Quảng Nam có Bàu Trám, Quảng Ngãi có Long Thạnh, Bình Châu, Cù lao Ré, đảo Lý Sơn, Bình Định có Bàu Đỏ, Phú Yên có Gò Ốc, Gò Bộng Dầu, Khánh Hòa có Xóm Cồn, Bích Đầm, Hòn Tre, Ninh Thuận có Hòn Đỏ, Bình Thuận có Bàu Hòe, đảo Phú Quý… Ngoài ra những phát hiện khảo cổ học ở Tây Nguyên gần đây cũng góp phần chứng minh cho sự phát triển “văn hóa đa tuyến” ở khu vực miền Trung: văn hóa Biển Hồ (Gia Lai), Lung Leng (Kon Tum), những di tích ở Đăk Lắk, Đăk Nông… đều thể hiện những đặc trưng riêng biệt đồng thời vẫn có “yếu tố Sa Huỳnh” trong di tích và di vật, nhất là về mộ chum, cách thức mai táng và đồ tùy táng chôn theo. Những nhóm di tích hay văn hóa khảo cổ này có sắc thái văn hóa rất đa dạng từ biển và hải đảo đến núi và rừng, vừa độc lập với nhau vừa có mối giao lưu hoặc quan hệ tộc thuộc với nhau và cùng tham góp vào quá trình đưa văn hóa Sa Huỳnh phát triển lên đỉnh cao trong thời đại sơ kỳ Đồ Sắt (khoảng 500 năm trước Công nguyên đến đầu công nguyên). Đây cũng là hiện tượng và quy luật chung của các văn hóa thời đại kim khí như văn hóa Đông Sơn ở phía Bắc với các tuyến phát triển ở lưu vực sông Hồng, sông Mã và sông Cả, văn hóa Đồng Nai với các tiểu vùng phù sa cổ Đồng Nai, lưu vực Vàm Cỏ và vùng ngập mặn ven biển Đông Nam Bộ.
 
Như vậy, nam và cực nam Trung Bộ là nơi tụ hội từ biển – đảo vào, từ rừng – núi xuống của nhiều tộc người và ngữ hệ từ sau thời kỳ đá mới. Sang sơ kỳ kim khí càng phân lập, về cơ bản có hai hệ: Nam Đảo ở biển và ven biển và hệ Nam Á ở đồi núi và rừng. Hai hệ này lại phân chia thành nhiều nhóm tộc người khác nhau nhưng cũng tăng cường giao lưu giao tiếp (cả xung đột nữa) về kinh tế, văn hóa, xã hội với nhau. Phân bố trên dải đất này văn hóa Sa Huỳnh là thành quả đóng góp của nhiều nhóm cư dân – tộc người, trong đó mang đậm dấu ấn văn hóa biển của những người thuộc ngữ hệ Malayo – Polynesien cư trú trên vùng đảo và quần đảo Đông Nam Á (và rộng hơn), bên cạnh dấu ấn văn hóa của những người thuộc ngữ hệ Nam Á – Môn Khmer cư trú trên dải Trường Sơn – Tây Nguyên. Quá trình tiếp xúc, giao lưu giữa các tộc người đã tạo nên sắc thái đặc trưng từng vùng, từng khu vực.