Thời đại đồ đá cũ là giai đoạn đầu của thời đại đồ đá trong thời tiền sử, được phân biệt bằng sự phát triển của các công cụ đá. Về cơ bản, nó chiếm gần như toàn bộ lịch sử loài người trên Trái Đất, bắt đầu từ khoảng 2,5 Ma BP (Ma/Ka BP: Mega/Kilo annum before present; triệu/ngàn năm trước), với sự xuất hiện của các công cụ bằng đá do các dạng người nguyên thủy như người khéo tay (Homo habilis) đưa ra, cho đến khi có sự xuất hiện của nông nghiệp vào khoảng 12 Ka BP. Thuật ngữ "Paleolithic", nghĩa văn chương là "Thời đại cổ của đá", đã được nhà khảo cổ học John Lubbock tạo ra vào năm 1865 và có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp "παλαιός", "paleos" (cổ, cũ) và "λίθος", "lithos", (đá).

Thời đại đồ đá cũ nói chung kết thúc khi thời đại đồ đá giữa (Mesolithic) bắt đầu, hoặc ở các khu vực với quá trình đồ đá mới hóa là sự bắt đầu của thời đại đồ đá cũ trên (Epipaleolithic).

Thời đại đồ đá cũ được đặc trưng bằng việc sử dụng các công cụ bằng đá được ghè đẽo, mặc dù người nguyên thủy vào thời gian đó cũng sử dụng các công cụ bằng gỗ và xương. Các sản phẩm nguồn gốc hữu cơ cũng được sử dụng làm công cụ, bao gồm da và các sợi thực vật; tuy nhiên các loại công cụ này đã không được bảo quản ở mức độ đáng kể. Theo truyền thống, thời đại đồ đá cũ được chia ra thành ba thời kỳ, là thời đại đồ đá cũ sớm, thời đại đồ đá cũ giữa và thời đại đồ đá cũ muộn. Các thời kỳ này đánh dấu các tiến bộ trong công nghệ và văn hóa ở các xã hội loài người nguyên thủy khác biệt.

- Phương thức sản xuất thời đá cũ: dùng công cụ bằng đá để săn bắt thú và hái lượm hoa quả.

- Phương thức sản xuất thời đá mới: trồng trọt và chăn nuôi

- Phương thức sản xuất thời đại kim khí: dùng công cụ bằng đồng, sắt để làm việc.