石器时代，指人们以石头作为工具使用的时代，这时因为科技不发达，人们只可以以石头制造简单的工具。而随着时代的推进，人们对石器的研制也在不断改进。而在时代划分上，石器时代大致可分为旧石器时代，中石器时代和新石器时代三个时代。
各种石器
石器由各种不同的石头做成。例如，燧石和角岩被削尖（或切成薄片）用来作为切东西的工具或武器，而玄武岩和沙岩则被用来制成石制磨具，比如手摇磨。木材、骨、贝壳、鹿角和其他的材料也被广泛地使用。在石器时代的后期，粘土等材质也被利用来制成陶器。一系列的冶金技术的革新则被用来描绘后来的年代（Chalcolithic），红铜时代（Copper Age）、青铜时代（Bronze Age）和铁器时代（Iron Age）。
石制箭头
石器时代包含了人类进化过程中的第一次科技的大范围传播，以及人类从东非萨瓦纳地区（savannas）向世界其他地区的扩张。随着农业、畜牧以及冶铜技术的发展，石器时代结束了。这段时期被称作史前时期，因为人类还没有开始书写传统意义上的历史。
“石器时代”的称呼被考古学家用来表示冶金时代以前的漫长时期，这段时间约占人类历史的99%以上，在这段时期中各种石制工具的使用远比用其它（更软的）材料所制的工具多。在John Lubbock 1865所著的经典书籍《史前时代》（Pre-historic Times）中，石器时代是他的三时代系统（three-age system）中的第一级，它又被细分为旧石器时代、中石器时代和新石器时代（Palaeolithic, Mesolithic and Neolithic periods）。 事实上，在不同的地区（和文化）中，时代的更替彼此间有非常大的不同。而且，甚至在冶金时代中人类仍不断地向新的地区扩张，因此当被提及到时，并没有一个确定统一的“石器时代”
对石器时代的考古学研究
石器时代的时间范围是含混不清且饱受争议的，因地区的不同而有很大的不同。不过可以提出一个笼统的全人类的“石器时代”的年代。有些种族由于从未发展出一种冶金科技，在遇到科技更发达的种族之前一直保持在“石器时代”之中。然而，一般地说，石器时代被认为是从大约300万年以前，当第一件人造的工具在非洲出现开始的。大多数南方猿人（australopithecines）很可能并不使用石器（尽管石器可能是傍人“罗百氏”〔Paranthropus robustus〕所发明的）但对他们的遗迹的研究仍表明情况与那些考古专家的报告相吻合。
阿修尔手斧（Acheulean handaxes）
石制品非常普遍，通常情况下也是至今仅存的遗留物，因此对石器的研究是借以研究当时情况一种主要的且专门化的形式。这涉及到对石器的测量以决定它们所包含的象征学意义、功用和制造技术。这通常还会牵扯到对石器的原材料的还原，以分析石器确切的制造过程。这也可以通过试制工具复制品的方法利用实验考古学加以检验。
旧石器时代
旧石器时代在考古学上是以使用打制石器为标志的人类文化发展阶段，是石器时代的早期阶段。一般认为这段时期在距今约250万年－约1万年前。地质时代属于上新世晚期更新世。时期划分一般采用三分法，即旧石器时代早期、中期和晚期，大体上分别相当于人类的直立人阶段、早期智人阶段、晚期智人阶段。
大约在上新世（Pliocene epoch）末期的非洲，一支被称为能人（Homo habilis）的现代人类的祖先，制作出了已知最早的石制工具。这些非常简单的工具就是我们所知的石器（choppers）。能人被认为是掌握了奥杜韦文化时期利用薄岩片和石芯（stone flakes and cores）的制造工艺。这种石制工业由它的产生地坦桑尼亚的奥杜韦峡谷（Oldupai Gorge）加以命名。这些人类很可能并不打猎，而是以食用腐肉（scavenged meat）和野生植物为生。大约在150万年前，一支进化程度更高的人种，直立人（Homo erectus）出现了。直立人学会了掌握火和制造更复杂的石器的技巧，同时活动范围由非洲扩张到的亚洲，如中国的周口店人。在欧洲人类活动的最早证据是100万年前被使用的一种更先进的手斧。
这个时期的人们主要是制造简单的工具以作打猎和采集的用途，以中国周口店发现的北京人为例，据考究，他们使用石器和木棍来猎取野兽，并懂得采集果子来充饥。他们主要居住于山洞中，而在考古时，从其洞穴中发现木炭、灰烬、桡烧石、烧骨等痕迹，显示当时的人们已掌握了使用火的技术，并会砍取树木作燃料。
总体来说，在旧石器时代早期，人类已经学会了用火，中期出现了骨器，晚期已经能制造简单的组合工具，而且开始形成了母系氏族。
元谋猿人、蓝田猿人、北京人、山顶洞人等基本上都处于这一时期。
中石器时代
在大约二万年前，最后的冰河时期渐渐过去。人类亦开始改变其生活习惯。因为自然气候变暖，使采集和渔猎经济有了较大的发展。而为了在新的环境中能生存下去，新的发明、创造继续出现，而且比旧石器时代时更多。这就是旧石器时代向新石器时代的过渡阶段，也就是中石器时代。
中石器时代的特色是用燧石组合成的小型工具。在某些地区可以找到捕鱼工具、石斧以及像独木舟和桨这些木制物品。此时代的特点是细石器的制作，将细小石器镶嵌在矛炳、骨头、鹿角、木器，和不常见的磨光石器上。现存的艺术成品包括雕刻品和洞穴壁画，与之前作品相比，其对人类和动物形式的描绘更为精细。
这个时代的遗迹并不多，通常都局限在贝冢。在世界上的森林地区，可以看到森林地开始被开发的迹象。森林地的急遽开垦是新石器时代的事情，因为农业而需要更多土地空间的关系。
而随着农业的出现，中石器时代的人们开始改变其生活。
新石器时代
新石器时代在考古学上是石器时代的最后一个阶段。以磨制石器为主，大约从公元前一万年开始，结束时间从距今7000多年至2000多年不等。
这个时期，人类开始从事简单的农业和畜牧，将植物的果实加以播种，并把野生动物驯服以供食用。人类不再只依赖大自然提供食物，因此食物的来源变得稳定。同时农业与畜牧的经营也使人类由逐水草而居变为定居下来，节省下更多的时间和精力。在这样的基础上，人类生活得到了更进一步的改善，开始关注文化事业的发展，使人类开始出现文明。
在中国，这个时代出现了仰韶文化、龙山文化、红山文化、良渚文化、几何印文陶文化、河姆渡文化和细石器文化等文明。
在新石器时代，人类已经能够制作陶器、纺织，发明了农业和畜牧业，开始了定居生活。
在新石器时代完结后，人类开始进入铜器时代。
台湾新石器时代代表遗址：台北的圆山遗址（圆山文化）、台东的卑南遗址（卑南文化）。
物质文化
工具
石器是由许多不同种类的石头制成，例如火石及燧石会磨利作为刀或是武器，而玄武岩及砂岩则被作为地面的石材。
有些非灵长类的动物也会使用石器，像海獭就是用石头打破蚌壳，灵长类不但会制作工具，也会使用工具。但只有人类的生存是依靠工具的使用。
饮食
石器时代的人是由环境中采野生动植物作为他们的食物，其中也包括大量豆类种子。在旧石器时代晚期时（约23000年前），人类开始加工及食用野生的谷类。
在约15,000至9,000年前，在亚洲、北美洲及澳洲出现像真猛玛象等巨型动物群的灭绝，这是第一次全新世灭绝事件，因此人物的饮食习惯也开始调整，改以植物为主。
现代流行文化和石器时代
洞穴人的形象一般被与石器时代联系起来。比如，在一部2003年的纪录片《与洞穴人同行》里讲述了石器时代人类的进化，虽然仅在最后一小段显示了居住在洞穴中的人类，但片名还是和洞穴人相关。流行文化中还常常将人类与恐龙放在同一时代，比如《摩登原始人》。但没有任何科学证据支持人类曾经与恐龙共存过。
石器时代的图像描述，维克托·瓦斯涅佐夫画。