Точные даты этого периода являются неопределённым, спорными и зависят от конкретного региона. Однако, можно говорить о каменном веке в целом, как о периоде для всего человечества, хотя в некоторых культурах до настоящего времени не появилась металлургия, пока они не столкнулись с влиянием более технологически развитых цивилизаций. Тем не менее, в целом этот период начался около 3 млн лет назад, начиная с первого гоминида, живущего в Африке, который догадался использовать каменный инструмент для решения бытовых задач. Большинство австралопитеков, вероятно не использовали каменные орудия, хотя их культура также изучается в рамках данного периода.
Так как до нашего времени преимущественно дошли только каменные находки, то на их основе ведутся археологические исследования всего периода. Археологи проводят различные измерения каменных орудий, чтобы определить их типологию, назначение и технологическое использование. Нередко инструменты каменного века доходят до нас в полуразрушенном состоянии, раздел экспериментальной археологии занимается их восстановлением или созданием копий. дна из проблем в использовании термина «каменный век» заключается в том, что судить об уровне развития доисторических сообществ можно только на основании сохранившихся каменных орудий, а не по типу и сложности устройства общественной организации, источников получения продовольствия или адаптации к суровому климату. Это вытекало из археологических методов, которые применялись в девятнадцатом веке, когда и была разработана трёхвозрастная историческая система. Главная цель тех методов заключалась в проведении максимального количества археологических раскопок для нахождения каменных орудий. Современные методы археологии основываются на куда более широком сборе информации, которая значительно расширила наши знания о тех доисторических временах и позволила понять, что даже в древние времена в человеческом обществе имелась сложная организационная система, что делает термин «каменный век» в его современном понимании устаревшим для обозначения указанного временного периода. Теперь нам известно, что на развитие древних сообществ оказывало влияние множество различных факторов, таких как сельское хозяйство, религия или организованные поселения, а каменные орудия были одним из инструментов, которые в настоящее время не могут полностью отражать уровень развития древнего общества, его верования и быт.
Ещё одна проблема, связанная с понятием каменного века заключается в том, что термин был создан для описания археологической культуры древней Европы, и что его нельзя применить в отношении других регионов мира, таких как Северная и Южная Америка, Океания, где племена земледельцев или охотников-собирателей использовали камень вплоть до их европейской колонизации. Также использование металлов в жизни древних людей носило куда менее важный характер, чем принято думать, и термины Медный, Бронзовый и Железный века являются не совсем приемлемыми для обозначения данных периодов человеческой истории. Так, например в то время, когда во всем мире активно использовались изделия из железа, в Америке железо было неизвестно вплоть до 1492 года (в ходу были медь, серебро и золото), а в Океании до XVII века.
Об определении характера, границ и даже названия эпохи, следующей за палеолитом, археологи спорят до сих пор. Одни считают ее особым, отличным от палеолита периодом, другие полагают, что это последняя ступень палеолита, третьи присоединяют некоторые части мезолита к следующей эпохе. В Вопросе о том, Гед провести грань между палеолитом и мезолитом, многие исходят из природно-географических условий, тогда как другие настаивают на соблюдении принципа периодизации по технике обработки камня, а третьи выдвигают на первый план хозяйственно- экономические признаки.