Les primeres troballes d' art paleolític van ser peces d' art mobiliari descobertes a les coves i abrics rocosos del sud-oest de França a la dècada de 1860. Els objectes eren indubtablement antics, probablement eines i útils paleolítics així com ossos d' animals del període glacial. Algunes de les espècies representades (com el mamut) es van extingir, i altres (com el ren) van abandonar la regió fa ja molt temps. Aquests descobriments van activar l' interès per l' excavació en coves i abrics rocosos a la recerca d' art prehistòric. Algunes persones s' havien adonat ja de l' existència de dibuixos en les parets, i tot just van donar importància a l' assumpte.

La primera menció seriosa en favor de l' existència de l' art rupestre paleolític es va fer en 1880, quan l' espanyol Marcelino de Sautuola va donar a conèixer les seves troballes en la cova de Altamira (Cantàbria). Les seves opinions van ser tractades amb escepticisme pels arqueòlegs de l' època, fins que el lliscament d'una falla ocorregut en la cova de La Mouthe (Dordoña) en 1895, va descobrir una galeria amb gravats tallats en les seves parets. Els sediments paleolítics apareguts allà van confirmar l' antiguitat de les pintures.

En 1901 es van trobar altres gravats en la cova dels Combarelles (Dordoña) i pintures a Font de Gaume. En 1902 els arqueòlegs van reconèixer oficialment l' existència de l' art rupestre. Després d' això, noves i nombroses troballes es van succeir ja de forma continuada. Els descobriments encara prossegueixen; a França i Espanya, fins i tot avui, es descobreix un terme mitjà d'un jaciment nou cada any. En dates recents, manifestacions d' art rupestre de similar cronologia han aparegut en altres parts del món com Austràlia, Amèrica i el sud d' Àfrica.

L' art mobiliari abasta una extensa varietat de formes i materials. La més simple va ser la manipulació d'objectes naturals com ullals, conquilles o ossos tallats o perforats per a fabricar collarets i arracades. En alguns jaciments han aparegut centenars de plaquetes (pedres amb dibuixos gravats). També apareixen gravats en els diferents objectes d' os tallat, com arpones, hams, ganivets, punxons i bastons de comandament. En diverses zones, sobretot a Moravia, s'han trobat petites escultures de terracota amb figures humanes i animals, però la majoria de les estatuillas paleolíticas estaven fetes d' ivori o pedra tova. L' ivori també es va usar per a compondre collarets, polseres i braçalets.

Particular interès ofereixen unes característiques figuretes femenines de petita grandària tallades en pedra, gairebé totes del període auriñaciense, denominades genèricament Venus. Amb una clara tendència a la esquematització i un especial interès per ressaltar els atributs sexuals, d' entre les més de cinquanta figures descobertes destaquen la Venus de Willendorf i la Venus de Savignano.

L' art rupestre comprèn una sorprenent varietat de tècniques. Un recurs va ser la utilització de les protuberàncies naturals de la roca i les estalactites per a accentuar o representar determinades figures. La manera més simple de transformar les parets de la cova va ser imprimir la petjada dels dits sobre la capa de fang que recobreix la roca. En algunes coves, aquestes marques també representen figures re cognoscibles. El treball en argila, limitat a l'àrea pirinenca, s' estén des de l' estampació sobre les parets de les petjades de les mans fins als gravats en el sòl de la cova i la realització de baix relleus mitjançant l' acumulació de grans quantitats d' argila. Els famosos bisons de Li Tuc d’Audoubert estan modelats en relleus alts, i l' ós tridimensional de Montespan conté prop de 700 quilos d' argila.

En un primer moment l' art rupestre paleolític es va considerar com a purament ornamental, exempt de significats més complexos. Aquest punt de vista es recolzava en l' art mobiliari conegut fins a llavors. Però els avanços en el coneixement d'aquesta època, així com els descobriments que s' anaven fent, van posar de manifest que havia un complex encara que indesxifrable nexe entre els objectes representats i la seva localització. Es pintava un limitat nombre d' espècies; amb freqüència les pintures, dibuixos i gravats es troben en els llocs més inaccessibles de les coves; hi ha associacions i signes enigmàtics, figures intencionadament incompletes o ambigües, i coves decorades que aparentment no van ser habitades.

Al començament del segle passat es va aplicar a l' art paleolític la teoria funcional de la màgia simpàtica. Segons aquesta teoria, les pintures servien per a influir de forma màgica en els seus models reals. Així per exemple, un bisó pintat provocaria la caça d'aquest animal. Es van intentar descobrir ritus i màgies en cada aspecte de l' art paleolític, en els fragments d'objectes decorats i en la representació d' animals amb fletxes clavades per a propiciar la seva captura. Però molt poques figures d' animals paleolítics tenen fletxes clavades, i moltes coves no tenen cap imatge d'aquest tipus. En altres casos no hi ha escenes evidents de caça i els ossos d' animals trobats en moltes coves no guarden relació amb les espècies pintades, de manera que la motivació oculta de l' art rupestre va poder distanciar-se de les pràctiques quotidianes que reflecteixen les restes descobertes fins ara. Altra teoria bastant popular va ser la denominada màgia de la fertilitat, segons la qual la representació d' animals garantiria la seva reproducció i la consegüent provisió d' aliments per al futur. Però en molt pocs casos es distingeix el gènere dels animals, i els genitals es mostren gairebé sempre de manera discreta. Quant a la copulació, en tota la iconografia paleolítica solament hi ha un o dos exemples (bastant dubtosos).

En definitiva, la major part de l' art paleolític no té una relació clara amb la caça o la reproducció. En la dècada de 1950 dos investigadors francesos, Annette Laming-Emperaire i André Leroi-Gourhan, van arribar a la conclusió que les coves no havien estat decorades a l' atzar, sinó de forma sistemàtica. Van concebre els diferents exemples d' art rupestre com composicions curosament planificades dintre de cada cova, considerant als animals no com retrats sinó com símbols. Van descobrir tot un seguit d' associacions que es repetien amb freqüència: el predomini de cavalls i bòvids, agrupats en els murs centrals, es va considerar una representació de la dualitat sexual. Van dividir també els signes abstractes entre masculins (fals) i femenins (vulves). Alguns investigadors intenten establir criteris per a identificar l' obra d' artistes individuals. Uns altres han cregut descobrir relacions entre les parets més decorades i l' acústica de la cova, suggerint amb això que el so va ocupar un important paper en les cerimònies associades a l' art rupestre.

De qualsevol manera, cap interpretació és suficient per a explicar tot l' art paleolític, un període que abasta les dues terceres parts de la història de l' art, 25 mil·lenis sobre la major part de la superfície terrestre.