A modern ember (Homo sapiens) és a Neander-völgyiek (Homo neanderthalensis) nagyon közeli rokonok voltak, ez régóta ismert. Közös ősünk nagyjából félmillió évvel ezelőtt élt Afrikában, ezután a két emberfaj (bár egyes antropológusok a Neander-völgyieket nem tartják külön fajnak, csak a sapiens alfajának, de ennek a történtek szempontjából nincs nagy jelentősége) szétvált, és az elkövetkező évezredekben párhuzamosan fejlődött. A Neander-völgyiek hamarabb kiáramlottak Afrikából, és amikor a sapiens első képviselői is megérkeztek Eurázsiába, rokonaikat már bennszülöttként üdvözölhették.
Nem tisztázott, hogy a találkozások milyen arányban voltak barátiak vagy ellenségesek (vannak jelek, hogy a sapiens tápláléknak tekintette a Neander-völgyieket), de az biztos, hogy sok esetben igencsak összemelegedtek a két rokon faj eltérő nemű tagjai. A Verge magazin írása szerint sorozatos kereszteződésnek köszönhetően a nem afrikai modern ember genomjának másfél-két százaléka a Neander-völgyiektől származik – az afrikaiakban ez az arány kisebb vagy nem mutatható ki, ami erősíti az elméletet, mely szerint már Afrikán kívül történt a két csoport párosodása.
Sok kutató a génekben keresi a választ a Neander-völgyiek történetét lezáró rejtélyre, 40 ezer évvel ezelőtti kihalásuk okára. Elméletekből nincs hiány. A legnépszerűbb az, hogy mi okosabbak voltunk, jobban szerveződtünk, hatékonyabban működtünk együtt csoporttársainkkal, jobb eszközöket készítettünk: összességében sikeresebbek voltunk, mint a szegény kuzinok. Mások szerint azonban nincs bizonyíték rá, hogy mentális felsőbbrendűségünk vezetett az ő kihalásukhoz (és a mi győzelmünkhöz), ez pusztán a számok háborúja volt. Mi többen voltunk, így esélyük sem volt velünk szemben. Kiszorítottuk őket élőhelyeikről, sokukat lemészároltuk, megettük, a maradék pedig éhen halt.
A horvátországi Vindija-barlangban a nyolcvanas években talált Neander-völgyi csontleletekből most sikerült először egészen jó állapotban fennmaradt DNS-t izolálni és feltérképezni, így kiderült, hogy egy 52 ezer évvel ezelőtt élő nőről (vagy nőstényről?) van szó – áll a Science-ben megjelent tanulmányban. E Neander-völgyi génállománya szinte pontosan megegyezett egy másik, 122 ezer éve elhunyt egyedével, amelyet a szibériai Altaj hegységben találtak, noha a két maradvány lelőhelye között 6000 kilométer a távolság, időben pedig 70 ezer év választotta el őket egymástól. Mindebből arra következtetnek a kutatók, hogy a Neander-völgyi populáció soha nem lehetett túl nagy, sőt meglehetősen kevesen voltak, és a nagyfokú beltenyészet miatt alig beszélhetünk genetikai változatosságról a körükben.