Головной мозг неандертальцев по объёму приближался к мозгу современных людей. Наряду с этим в строении тела неандертальцев было довольно много примитивных черт, как у питекантропов: мощная мускулатура, низкий скошенный лоб, толстые кости черепа, хорошо развитые челюсти. Современные учёные считают, что неандертальцы были праворукими. Наличие подбородочного выступа у поздних неандертальцев связано с появлением речи.