Lovci a sběrači se měnili pod vlivem příchodu zemědělství, a tím vznikla mladší doba kamenná - neolit. Neolitická revoluce začíná na Blízkém východě a postupně proniká do Evropy včetně Česka, kde se objevují první zemědělci a domestikace rostlin i zvířat. Půda bývala obdělávána žářením a výstavba obydlí z kmenů stromů byla typická pro dlouhé domy se sloupovou konstrukcí. Obilí, hlavně pšenice a luštěniny, se stávalo základním zdrojem obživy, zatímco lov byl poměrně okrajový.
Na území Česka pronikal zemědělský způsob života ze středního Podunají a první zemědělci patřili k podunajskému kulturnímu okruhu s lineární a následně s vypíchanou keramikou. Obilné zrno se oddělovalo od plev sušením a drcením na kamenných drtidlech; sýpky a obilné jámy byly vypalovány. Obyvatelstvo bylo hustě osídlené a pevně spojené s bydlištěm v dlouhých domech. Společnost neznala párovou rodinu a pravděpodobně vzala na sebe vůdčí roli muž, což svědčí o rodové pospolitosti.
Jako nástroje se používaly dřevěné či parohové motyky; hliněné nádoby se vypalovaly v otevřeném ohništi, později zřejmě v hrnčířské peci. Kultura neolitu zahrnuje období od počátku až po poslední fáze, kdy se objevuje kultura lengyelské oblasti a keramika s malovaným vzorem. Období neolitu se dále dělí na starší a mladší stadium, přičemž v závěru neolitu vstupuje do Čech kultura s vypíchanou keramikou a postupně na Moravu a do Karpatské kotliny vlivem Lengyelské kultury.
Osídlení bylo stabilnější; obydlí měla konstrukci z kmenů a často šlo o 3-5 domů ve vsi. Zemědělství vyvolalo rozmach obživy z půdy a rozvoj řemesel, jako hrnčířství a broušená kamená industrie. Tesařské dovednosti umožnily stavbu dlouhých domů a hřebenových střech. Půdu obdělávaly komunity a vznikaly první sýpky pro uskladnění obilí.
V průběhu neolitu a eneolitu dochází k významným změnám: k rozšíření zemědělství, vzestupu patriarchy a stabilnějším rodovým strukturám, ke stavbě měst s opevněnými sídly a k rozvoji obchodních sítí. V 13. století a později v Evropě dochází k rozvoji pastevně-agrární krajiny, která je hustě propojena novými ekonomickými vztahy a převahou soukromé držby půdy.
Mezolitické a neolitycké období v Čechách je poznamenáno rondely - kruhovými příkopovými stavbami s palisádami - a megaleitickými stavbami. Tyto monumentální struktury bývaly ve Francii, Španělsku, Portugalsku, na Britských ostrovech a v dalších částech západní Evropy a zřejmě sloužily možná jako observatoře nebo rituální prostory.
Podle nejnovějších studií jsou rondely spojeny s rozdílným rozhořením kultur a jejich význam se odvíjí od specifik regionu a doby. V průběhu neolitu a eneolitu došlo k další proměně, kdy se z kočovného života stal usedlý a vznikla matriarchátická struktura rodiny, rozvoj vesnic a městských segmentů.
Počátky evropského neolitického rozvoje a proměny krajiny se odrážejí v pylových diagrama a archeologických nálezech. Nástup zemědělství a změny krajiny vedly k rozsáhlejším změnám, které vyvrcholily v 19. a 20. století velkoprůmyslovou transformací. Dnes je debata o ochraně přírody a krajiny spojena s konfrontací mezi expanzí apofytů a ochranou původních biotopů.
Ekologie krajiny ukazuje, že expanze rostlinných druhů byla často spojena s intenzifikací zemědělství a změnou způsobu obhospodařování. Expanze znamená úspěch druhu v nových biotopech a bývá spojena s proměnou krajiny; ochrana přírody by však neměla znamenat odpor k změnám, ale hledání rovnováhy mezi rozvojem a zachovánímdivočiny.
V Čechách se v neolitu rozvíjela řada kultur od lineární keramiky k kultuře vypíchané a kultuře lengyelské; koncem neolitu přichází vlivy Lengyelské kultury a dochází ke klimatickým změnám spojeným s rozvojem zemědělství a osídlení. Představuje to období od 5600 př.n.l. do 4500 př.n.l. a zahrnuje nástup kultury s vypíchanou keramikou.
Podle archeologie se složení současné evropské populace skládá z více zdrojů než dříve předpokládané; dnes se uvádí, že jen asi 20 procent genů pochází z Předního východu a zbytek tvoří původní obyvatelstvo střední Evropy. K otázkám kolonizace a pohybů obyvatel se v současnosti přistupuje složitě a výsledek vyžaduje interdisciplinární důkazy z genomiky a archeologie.