大约一万年前，石器从打制过渡到磨制，复合生产工具进入全盛时代。在人类生活实践的长河中，这时出现了三项划时代的成就：种植业、养殖业和制陶业。这就是考古学所称的新石器时代。这三项成就，为人类文明时代的出现，奠定了初步的物质基础。
从旧石器时代晚期制造生产工具和装饰品的锯、凿和钻孔等工序中，我们的祖先已摸索到摩擦能生热起火的道理。人工取火，在新石器初期，已是一种普及的技能。他们在烧荒的空地上，随便把吃剩的植物根茎和瓜果瓤籽丢弃，不久，发现能长出新苗；又逐渐认识到草木灰对植物生长的肥效，这就是种植业的开始，最初的种植业称为砍倒烧光农业。
在旧石器时代，人们已知道挖掘野生的植物块茎和摘取野生的坚果如朴树籽、榛子、松子、板栗等来充饥。种植业出现以后，随着人口的增加，需要一种生产周期短和产量高的粮食作物。大约在旧石器和新石器交替期间(约一万多年前)，我们的祖先终于从“狗尾草”的籽实中，选出第一种粮食作物，这就是小米。早在一万多年前的山西沁水县下川遗址的旧石器晚期文化层中，已发现石磨盘和磨锤等舂磨谷物的工具(图1、图2)。我国新石器时代前期到中期，都普遍出土小米和农业生产工具(如石钁〔jué决〕、石铲、石镰、蚌镰等)及粮食加工工具(如石磨盘、磨棒等)。从8000年前华北平原的磁山、裴李岗文化遗址，到六七千年前开始的黄河中游仰韶文化遗址、黄河下游大汶口文化遗址，到6000多年前开始的东北地区红山文化遗址、内蒙古地区富河文化遗址，直到5000多年前开始的黄河上游的马家窑、齐家、马厂、柳河等文化遗址和黄河中下游的龙山文化遗址，都出土大量的粟(小米)和各类农具及谷类加工工具。在5000多年前，黄河流域的遗址中，又出现了大麦、小麦、水稻、高粱等粮食作物。
图1 新石器时代的石器
图2 石磨盘和石磨棒·裴李岗文化
在秦岭以南，大约8000年前，长江中游洞庭湖畔，湖南澧县彭头山一带的农业部落，已懂得从野生稻中培植出人工稻谷。还有猪、牛、羊等家畜遗骨伴随出土。约7000年前，长江下游杭州湾的河姆渡人，也培植出籼稻，他们制造出大量骨耜〔sì四〕来耕种。以后水稻就在中国南方繁殖开来，大约6000至5000年前，江汉流域的大溪文化遗址、屈家岭文化遗址，长江下游太湖周围的马家浜和良渚文化遗址，略晚一些，岭南的石峡文化遗址，云南洱海地区的一些新石器时代遗址，都普遍出土人工栽培的炭化稻谷，有的兼有籼稻和粳稻。
除了粮食作物，新石器时代还开始培植蔬菜。河姆渡遗址中，曾出土葫芦籽和菱角、薏米等水生作物；半坡、仰韶遗址则出土白菜或芥菜种籽。略晚一些，约5000多年前，太湖地区的钱山漾遗址，除了葫芦，还有甜瓜、花生、芝麻和蚕豆出土。水果和坚果，在新石器时代也已开始培植。河姆渡遗址曾出土桃子、酸枣、橡子，半坡遗址出土栗子、榛子、松子、朴树籽，钱山漾遗址出土桃、杏、梅和酸枣。大抵桃、杏、梅和栗子等已开始人工栽培。
中国是世界上最大的农作物起源中心之一，早在新石器时代前、中期，约10000年至5000年前，已在黄河流域和长江流域培植出多种粮食作物和相当数量的蔬菜、水果及坚果。
养殖业主要是在种植业的基础上发展起来的，早在新石器时代，中国已是六畜俱备了。半坡的居住遗址附近，就有两处牲畜栏圈的遗迹。在新石器遗址中出土的动物遗骨，经鉴定为家畜的，以猪、狗、牛、羊、鸡为最多，仰韶、红山、大汶口、龙山、马家窑、齐家、屈家岭等文化遗址都有上述家畜的大量遗存，仰韶遗址还有马骨，齐家遗址还有马和驴骨。南方的新石器时代遗址中，以猪、狗和水牛骨为多，如河姆渡遗址、福建昙石山遗址、广东潮安陈桥遗址、广西桂林甑〔zeng赠〕皮岩和云南大理的新石器遗址等，都有这些家畜遗存，河姆渡遗址还有家猫的遗骨。
值得注意的是黑龙江密山县新开流新石器文化遗址和辽宁的红山文化遗址、内蒙古的富河文化遗址以及南方的许多新石器文化遗址都有大量鹿骨遗存，有的遗址鹿骨比猪、狗骨还多，鹿类可能已经开始驯养。
新石器时代的种植业和养殖业虽已成了主要食料来源，但渔猎仍是很重要的副业，许多遗址都有种类繁多的鱼骨、兽骨和鸟骨遗存。内河的龟、鳖、螺、蚌和海边的蚝、蛤、蚬、贝，也分别存在于各地遗址中。旅大地区的新石器遗址还有鲸鱼、鲨鱼骨骼和一个约两公斤重的石网坠，可见约5000年前，辽东半岛的先民，已能到深海捕鱼。在江西万年仙人洞新石器早期遗址和广西柳州大龙潭鲤鱼嘴新石器早期贝丘遗址中，都出土有螃蟹遗骸，我们祖先吃螃蟹最少已有七八千年的历史。
原始火堆曾是人类智慧的源泉，从吃烤肉、吃爆坚果，逐渐又知道在烧红的石板上烙肉和用烧红的石子煮汤。这时烹调的手法又多了“煎”和“煮”。今天从一些少数民族的风俗习惯中，仍可以看到这种原始烹调的遗俗：我国拉萨东南部的雅鲁藏布江河曲地带的门巴族，到今天仍习惯在烧红的薄石板上烙荞麦饼或煎肉。西双版纳地区的布朗族，在野外劳作，不用带锅灶，他们在沙滩上挖一个坑，在坑内铺上数层芭蕉叶，然后倒进清水，把从河里捕来的鲜鱼放入水中，燃起篝火，把烧红的鹅卵石投入这个芭蕉锅内，待水沸鱼熟，放入少许盐巴，便煮成一锅美味的卵石鲜鱼汤，然后用蚌壳舀着来吃。布朗人用竹筒煮饭，也是最早的“锅”：先砍下一截竹子，在一端的竹节膜上打一个洞，放进米和水，捣一把竹叶把洞口塞住，丢进火堆，待竹筒烧得焦黄，冒出的蒸气快干时，把竹筒取出来剖开，就是一筒香喷喷的米饭。但是，这种以挖地坎来盛水、作煮锅的方法，常常连沙带土吃进肚里。地坎又不能移动，游耕和游牧的生活，需要一种能移动的盛水和煮东西的器具，生活上的这种需要，终于推动原始人发明制陶业。最初也是从火堆里受到启发，原始人发现用火烧过的黏土，能变成一块硬泥片，不会再渗散开来；而且入火时捏成什么形状，出火时仍是什么形状，这就是成形技术产生的最初启示。于是试着在用荆条编织的筐子周围抹上厚厚的泥浆，风干后，放进火堆里烧，最后荆条化成灰，一个陶罐子就出现在眼前，从此就开始了人类使用陶器的新纪元。
我国目前出土的早期陶器，以磁山、裴李岗为代表，已走了颇长一段路，陶器种类已经很多，有洗涤用的陶盂，贮谷物的陶罐，贮水的陶壶，炊煮用的陶鼎，盛菜的陶浅盘，盛汤的陶钵，盛饭的陶碗，饮水的陶杯等。这些陶器的烧成温度已达900℃(一般精陶和瓷器的烧成温度是1300℃—1400℃)。这些陶器有泥质陶和夹砂陶两大类，盛贮器一般用泥质陶；夹砂陶是有意在陶土中羼〔chàn忏〕进适量砂粒，因为砂粒很多都含铝或石英，使烧成的陶胚结构疏松，能适应急冷急热，所以炊煮器都用夹砂陶。夹砂陶表现了原始人制陶技术达到了一个高峰。裴李岗遗址还有粗糙的陶塑羊头和猪头，这是目前所知我国最早的陶塑美术品。这两个遗址的陶器虽处在原始的手制阶段，但已相当成熟。这两个遗址出土的钵形鼎，则是一个灶具和煮锅的结合体，可以离开火塘，搬到任何地方去烹煮，增加了烹调的灵活性。这种钵形鼎腹深口大，是一个火锅，可见我们的祖先，吃火锅最少已有8000年的历史。在辽宁和山东一带近海的新石器早、中期遗址中，这种敞口深腹的陶火锅出土很多，常伴随着鱼骨和介壳。
到了新石器时代后期，大约5000多年前，在黄河流域的龙山文化、大汶口后期、仰韶后期和长江流域的屈家岭文化、马家浜文化、良渚文化，珠江流域的石峡文化、佛山河宕遗址，辽河流域的吴家村、郭家村等新石器时代遗址，都出土了大量轮制陶器，有了陶钧，这是中国上古制陶业的一次质的飞跃，工作效率大大提高，而且成品厚薄均匀，形体端正，陶器的种类也增加了许多。这时出现了陶鬲〔lì栗〕和陶甗〔yǎn眼〕，鬲是用来煮流质食物的，有三只袋形足，既能增加容量，又能使火的接触面积增加到最大限度，用鬲煮东西，既节能，又快熟。甗是由鬲和甑结合构成，甑的底部是一块多孔的箄〔pái牌〕。煮饭时，先把米放在鬲里，煮到米粒膨胀，再捞到甑里蒸，是一个蒸煮两用器。陶甗的出现，说明早在5000多年前，我们的祖先就已懂得利用蒸气热。有了鬲和甗，人类熟食谷物的方法，除了放进炭火里爆米花来吃，又增加了两种吃法：煮粥或蒸成干饭。有了陶鼎，肉类熟食又增加了“炖”和“涮”。在5000多年前，我国的黄河流域、长江流域、辽河流域、珠江流域，都已遍地炊烟袅袅，饭香四溢了。