Неандертальцы обладали средним ростом (около 165 см), массивным телосложением и большой головой необычной формы. По объёму черепной коробки (1400—1740 см³) они даже превосходили современных людей. Их отличали мощные надбровные дуги, выступающий большой широкий нос и очень маленький подбородок. Шея короткая и как-будто под тяжестью головы наклонена вперёд, руки короткие. Существуют предположения, что они могли быть рыжими и бледнолицыми.

Анализ костного строения показывает, что дети неандертальцев выглядели как маленькие взрослые и, вероятно, их половая зрелость наступала уже к 8—10 годам. Средняя продолжительность жизни составляла 23 года. Идентичность гена FOXP2 (связанного с речью) у современного человека и неандертальца, а также строение голосового аппарата и мозга неандертальцев позволяют сделать вывод о том, что они могли говорить.

Мышечная масса неандертальца была на 30—40% больше, чем у кроманьонца, скелет тяжелее. Также неандертальцы лучше приспособились к субарктическому климату, поскольку большая носовая полость лучше подогревала холодный воздух, тем самым снижая риск простуды.

Дети неандертальцев росли гораздо быстрее детей человека разумного (Homo sapiens), установили ученые из Гарвардского университета (Harvard University), США, под руководством Тани Смит (Tanya Smith). Скорость роста и развития неандертальцев сравнима со скоростью роста и развития шимпанзе и других высших приматов. Такие выводы были сделаны на основании анализа зубов неандертальцев, умерших в детстве или в подростковом возрасте. Зубы позволяют точно определить возраст их владельца, так как при их росте остаются следы, напоминающие «кольца», образующиеся при росте деревьев.

«Классический» неандерталец из грота Ля Шапель-о-Сен в реконструкции М. М. Герасимова (Государственный исторический музей, Москва)

Рис. 13. Реконструкция неандертальского мужчины и женщины, Неандертальский Музей, г. Меттман, Германия

Ученые также не исключают, что беременность неандертальцев длилась меньше беременности древнего человека. Согласно выводам Тани Смит, неандертальцы, в этом отношении, больше напоминали высших приматов, чем человека. Они быстрее рождались, быстрее достигали половой зрелости и умирали раньше, чем современный человек.

Рожать женщины могли не чаще чем один раз в 3—4 года. В этом они тоже схожи с высшими приматами и сильно уступали женщинам современного человека, способных рожать каждый 1—1,5 года.

Неандертальцы являлись носителями Мустьерской культуры. В гроте Ля-Шапель-о-Сен во Франции было обнаружено неглубокое захоронение со скелетом в позе эмбриона, покрытым красной накидкой. Рядом с телом были оставлены инструменты, цветы, яйца и мясо, что может свидетельствовать о вере в загробную жизнь и наличии религиозно-магической практики.

Культура неандертальцев мустьерская – это, прежде всего, обоюдоострые рубила, заточенные более качественно, чем аналогичные орудия Homo erectus; а также разнообразные отщепы, использовавшиеся для разделки туш. У неандертальцев имелись также деревянные копья для ближнего боя с каменными наконечниками. В более позднее время, уже во время контактов с кроманьонцами у неандертальцев появляются зачатки искусства (ожерелье из медвежьих когтей).

Во всех человеческих цивилизациях есть аналог профессии костоправа – человека, который профессионально занимается восстановлением сломанных конечностей людей, а также восстанавливает суставы при вывихах. Так, при анализе 36 скелетов неандертальцев, имеющих переломы, только у 11 результаты лечения перелома признаны неудовлетворительными. Неандертальцы были способны к состраданию и годами заботились о своих больных сородичах.