Cuối thời kỳ này, khoảng 4 vạn năm trước đây, con người hoàn thành quá trình tự cải biến mình, đã loại bỏ hết dấu tích vượn trên người, trở thành Người tinh khôn hay còn gọi là Người hiện đại.
Người tinh khôn có cấu tạo cơ thể như chúng ta ngày nay: xương cốt nhỏ hơn Người tối cổ; bàn tay nhỏ, khéo léo, các ngón tay linh hoạt; hộp sọ và thể tích não phát triển, trán cao, mặt phẳng; cơ thể gọn và linh hoạt, tạo nên tư thế thích hợp với các hoạt động phức tạp của con người. Di cốt Người tinh khôn được tìm thấy ở khắp các châu lục.
Đây là bước nhảy vọt thứ hai, sau bước nhảy từ vượn thành Người tối cổ. Cũng từ đấy, khi lớp lông mỏng trên người không còn nữa, ở Người tinh khôn lại xuất hiện những màu da khác nhau, chia thành da vàng, da đen và da trắng. Đó là ba chủng tộc lớn.
Tuy nhiên, chủng tộc là sự khác nhau thuần tuý theo những đặc điểm thân thể bên ngoài, chứ không phải là sự chênh lệch về trình độ trí tuệ. Sự khác nhau đó là kết quả của quá trình thích ứng lâu dài của con người với những hoàn cảnh tự nhiên khác nhau.
Trong việc chế tạo công cụ, Người tinh khôn đã biết ghè hai rìa của một mảnh đá, làm cho nó gọn và sắc cạnh hơn, dùng làm rìu, dao, nạo. Họ còn lấy xương cá, cành cây đem mài hoặc đẽo nhọn đầu để làm lao.
Từ đó, con người tiến tới biết chế toạ cung tên. Cung tên là một thành tựu lớn trong toàn bộ quá trình chế tạo công cụ và vũ khí. Với cung tên, con người mới có thể săn bắn hiệu quả và an toàn.
Thức ăn của con người đã tăng lên đáng kể, nhất là thức ăn động vật, từ khi kỹ thuật thời đá cũ được hoàn thiện và đặc biệt là từ khi có cung tên.
Người ta cũng có thể rời hang động ra dựng lều, định cư ở những địa điểm thuận tiện hơn. Hình thức cư trú “nhà cửa” phổ biến ở Người tinh khôn từ cuối thời kỳ đá cũ.
Đến khoảng một vạn năm trước đây, loài người tiến vào thời đá mới.
Điểm nổi bật của công cụ đá mới là người ta có thể ghè đẽo những mảnh đá thành hình dạng gọn và chính xác, thích hợp với từng công việc, với nhiều kiểu loại theo những yêu cầu khác nhau (dao, rìu, đục…), được mài nhẵn ở rìu lưỡi hay toàn thân, được khoan lỗ hay có nấc để tra cán.
Có thể nói rằng, công cụ thời đá cũ vẫn là những mảnh đá được ghè đẽo thô sơ, còn thời đá mới là những mảnh đá được ghè sắc và mài nhẵn thành hình những loại công cụ.
Cũng thời gian này, người ta biết đan lưới đánh cá bằng sợi vỏ cây và làm chì lưới bằng đất nung, biết làm đồ gốm để đựng và đun nấu (nồi, bát, vò…)

4 vạn năm