1865年，由英國考古學家盧伯克在考古學中首先提出，石器時代是以依然使用磨製石器為標誌的人類物質來分化發展階段的，石器時代的最後一步便是新石器時代了，而這個時代在地質年代上已進入全新世。它在舊石器時代之後，年代大約從1.8萬年前開始，經過中石器時代的過渡而發展起來，屬於石器時代的後期，結束時間從距今5000多年至2000多年不等。
新石器時代一般具有三個基本特征，即開始製造和使用磨製石器，且出現了原始農業、養畜業和手工業，同時發明了陶器。
新石器時代的代表特征各不相同，在這個時期，有的地區已經出現陶器卻沒有農業的發展，而有的地區農業有所發展卻遲遲沒有陶器的出現，所以新石器時代並不是要求必須三個條件同時具備才可以被劃分為新石器時代。農業的起源和陶器的發展並不是同一時期所進行的，新石器時代以農業作為主要特征，陶器也有所發展，新石器時代不同地區的發展速度也不盡相同。
由於各地新石器時代的情況很不一致，有的地方分早、晚兩期，有的分早、中、晚三期。還有的在晚期出現少量銅器，但還不會有意識地製造青銅合金時，單獨稱為一個銅石並用時代，作為從新石器時代到青銅器時代的過渡期，有的則把這個階段歸入新石器時代晚期。所以對於新時期時代並沒有統一的分期標準。
農業起源最早的地區是西亞、北非和歐洲，這裏的新石器時代發展較早，考古研究也較深入，又最早出現金屬器，最早進入文明時代，所以在世界文化史上占有很重要的地位。
利凡特（今以色列、巴勒斯坦、黎巴嫩和敘利亞）、安那托利亞（今土耳其）和紮格羅斯山山前地區是西亞早進入新石器時代的地區，也就是農業起源的新月形地帶。地中海氣候是這一地區的典型氣候，表現為冬季多雨潮濕，夏季炎熱幹燥，但正有適於栽培的野生穀物和易於馴養的動物。這裏從舊石器時代到中石器時代，文化的發展已有相當的基礎，因而成為了最早出現農業和養畜業的地區。
公元前9000—前8000年，人類社會進入了農業和養畜業的發展初期，也進入了原始新石器時期。公元前8000—前7000年，先後進入了前陶新石器或無陶新石器時期，以種植小麥、大麥、扁豆和豌豆等植物，飼養綿羊和山羊為標誌，有的遺址還有豬骨。而新石器時期的耶利哥遺址，已出現用土坯砌築的半地穴式房屋，並且村外還有石砌圍牆和濠溝，牆內有石砌的鎡望塔。這在世界上同類建築中是最早的，故稱為了這個時期的典型遺址。
公元前7000—前6000年，西亞各地已先後進入到了有陶新石器或發達的新石器時期。此時出現最早的陶器可稱為土器，火候極低；之後又有了厚胎的素麵灰褐陶，最後出現了彩陶。這時的農業和房子也都有了進一步的發展，形成了灌溉農業和多間式、平頂式房屋，有的房內還有牛頭形塑像。公元前6000—前5000年，這裏的一些遺址有了銅器，表明進入了銅石並用時代。
西亞的新石器文化發展主要表現在向北非尼羅河流域傳播和向歐洲東南部擴展，並對這兩個地區產生過明顯影響。尼羅河流域的新石器文化共分為三期，從早期開始即有陶新石器階段。而北非其他地區的新石器文化分為撒哈拉新石器文化、地中海新石器文化和卡普薩傳統的新石器文化三大係統。歐洲的希臘本土、黑海北岸的克裏米亞等地也出現新石器文化。自陶器出現以後，歐洲南部主要有印紋陶文化，而多瑙河流域則為線紋陶文化。這些地區在進入銅石並用時代後又出現了彩陶文化。
中亞進入了新石器時代，其代表有哲通文化。該文化分布於今土庫曼斯坦境內。從總體文化麵貌來看明顯受到西亞新石器文化的影響。石器大多繼承了當地的中石器時代傳統而多細石器，同時也新出現磨製石斧和磨穀器。陶器均為手製，胎中多摻草末，除素麵外還有一些彩陶。
趣聞逸事
美洲的新石器
在美洲的一些區域，史前考古通常並不使用新石器時代這一概念。但曾經這裏也還存在新石器時代文化，用舊大陸考古學標準去衡量的話。美洲在歐洲殖民者到達以前基本上處於新石器時代，即使那時已經出現了瑪雅文明，也基本上不使用金屬器。在美洲最開始的農業，是先培育玉米、豆類和南瓜的，印第安人稱其為“三姐妹”，美洲可以稱為是農業起源的重要地區。
大洋洲的情況同東南亞的情況有些類似。在殖民者進入以前基本上仍處於狩獵、采集經濟階段，不會製造陶器，所以那裏的舊石器時代和新石器時代的界限不大明顯。