Írott források híján sohasem lehetünk biztosak abban, hogy elődeink hogyan éltek, étkeztek. Az életmódi, étrendi minta rekonstruálását az is akadályozza, hogy összességében a lelőhelyek száma és az előkerült egyedek száma kevés, azok általában nem egészek, hanem inkább töredékesek, hiányosak.
Tovább nehezíti a tisztánlátást a témában, hogy a régészeti lelőhelyeken feltalált maradványok megítélése nehézkes, mert a növényi eredetű termékek kevésbé maradtak fent, mint az idő- és talajviszonyoknak jobban ellenálló csontok, állatcsontok is. Az emberek, a paleolitikumban, amelyre az időleges táplálékbőség és a nagy éhínségek szakaszos váltogatása jellemző, vadászattal és gyűjtögetéssel szerezték táplálékukat.
A paleolitikumi emberek étrendjéről többféle módszerrel kaphatunk információt, attól függően, hogy milyen maradvány áll a rendelkezésünkre. Mikrobotanikai maradványokból az úgynevezett fitolit (azaz növényi eredetű, apró kovatartalmú részecske) mutatható ki, vagy növényi lenyomatok láthatók az agyagban, pollenszemcsék maradhatnak meg a koprolitokban (megkövesedett ürülék). A kőszerszámok élein, illetve edények belsejében található maradványok kémiai elemzésével is információhoz juthatunk. Azonban a hétköznapi étrend kutatásának egyetlen módja az emberi maradványok vizsgálata. Gyomortartalom vizsgálatára csak ritkán és kivételes esetekben van lehetőség. A már említett koprolitban fennmaradhatnak csonttöredékek, növényi rostok, halak, pikkelyek, csigákból, tojásokból, csonthéjasokból származó héjdarabok, állatszőrök, gombaspórák, fonalféreg, növényiparazita-maradványok, valamint más élősködők is.
Paleodiéta (1.): Az ősember nem élt 40 évet sem
Paleodiéta (2.): Szűkülő választék sok hússal
A fog felszínének kopási mintája is sokat elárulhat a fog tulajdonosának étrendjéről. A módszer alapja az, hogy az ételben lévő koptató részecskék karcolásokat hagynak a fogzománcon, amelyeknek iránya és hosszúsága közvetlen kapcsolatban áll az étrend állati és növényi elemeivel, valamint azok elkészítési módjával.
Izotópos módszerek is segíthetnek a paleolitikumi ember táplálkozásának vizsgálatában. Az embercsontok kollagéntartalmának izotópos elemzése sokat elárul az ember hosszú távú tápanyagfelvételéről. A módszer azon alapszik, hogy a különböző elfogyasztott élelmiszerek kémiai lenyomatot hagynak a szervezetben, amelyek „leolvashatók”. A szénizotóp-arányok (13C:12C) a növényi táplálékok eredetének meghatározására alkalmasak. A kollagén nitrogénizotóp-arányának meghatározásából arra következtethetünk, hogy inkább állati vagy növényi eredetű étrendet folytattak őseink. Szintén a növények étrendi szerepére utal a csontban lévő stroncium- és kalciumarány (Sr/Ca).
A fenti módszerek alapján az állapítható meg, hogy az alsó paleolitikum végétől (Kr. e. 30 ezer) az étrend egyre vegyesebbé vált, a hús jelentősége csökkent, mellette gyümölcsöket, nyers zöldségeket, magvakat és mézet fogyasztottak. Ez különösen az archaikus homo sapiensre (közvetlen elődünk) igaz, aki az aktív vadászat mellett szélesebb étrendi forrásokat is kiaknázott (növények), mint a Neander-völgyiek (a két alfaj néhány tízezer évig egymás mellett élt a Közel-Keleten és Európában). Ugyanakkor földrajzi különbségek is megfigyelhetők, míg az észak-északnyugaton élő emberek inkább vadásztak, délebbre és a mediterrán vidékeken, valamint keleten lévő klánok étrendje többféle növényt is tartalmazott. A paleolitikum korában (és az azt követő időszakokban) az energiabevitel és az energiafelhasználás állandó szinten volt, a fizikai aktivitáskor felhasznált energiát a felvett energiamennyiség fedezte. Ezt az energiamennyiséget a szűkösebb időszakokban igen nehéz volt biztosítani (ha nem lehetetlen) csak és kizárólag vadászattal. Tehát ha őseinknek sikerült zsákmányt ejteni, elképzelhetetlen, hogy az állatnak valamely részét nem hasznosították volna, és azt eldobják (agy- és csontvelő, állati vér, tejes tőgy), valószínűleg minden ehetőt elfogyasztottak. Az eszközeik is folyamatosan formálódtak, finomodtak, amelyek egyre könnyebbé tették a nyersanyagok feldolgozását.
Továbbá kimutatták, hogy a növényi és állati táplálék étrendi aránya a középső paleolitikumtól a mezolitikumig nem változott radikálisan. A gabonafélék már a háziasítás kezdete előtt is jelentős mennyiségben jelen voltak az étrendben.
Az emberi történet összidejének 99 százalékában a hominidák (emberfélék) gyűjtögetésből és dögevésből, vadászatból éltek. Bár a genetikánk nem változott a paleolitikum óta, de az ember nagy evolúciós előnye az adaptáció (alkalmazkodás) képessége, amellyel tulajdonképpen minden körülményhez, legyen az optimális vagy szélsőséges, egyaránt alkalmazkodni tud.
Bár egyes szerzők szerint a domesztikáció (háziasítás) „végzetes” változásokat hozott az emberi étrendben, egy tényről nem szabad megfeledkezni, nevezetesen arról, hogy a „neolitikus forradalomnak” köszönhetően vagy következtében, az emberek létszáma nagymértékben megnőtt világszerte.
