盡管認真地研究了七十年，還用盡了種種科學方法，考古學家對岩穴圖畫及其作者的情形，也自信隻能解答三幾個問題。不過他們得到的答案倒很驚人。
歐洲岩穴圖畫的年代有多久?各種岩穴壁畫雖然在風格上以及給人的印象都極為相似，可以代表同一“畫派”，但利用放射性碳測出，那些畫是在公元前三萬至一萬年間，或先或後畫在穴壁上的。這段時期比人類有文字記載的曆史長四倍左右!最早期的壁畫，大部分都很粗陋。後來畫得很精細，因此近代動物學家用骸骨化石拚湊絕種的動物時，可以把其中一些圖形作為解剖圖來看。有一段時期岩穴畫家的風格，使人想到畢加索。那段時期畫的動物，頭為側麵，角卻在正麵，耳朵也許生在頰、頸等部位，畫家愛畫在什麽部位都行。
岩穴畫家究竟是什麽人?當時西歐居民以克洛麥農人為主。克洛麥農人與現代人同種。名字得自法國多敦河區的克洛麥農岩穴。一八六八年，首先在那裏發現這種人的遺骨。克洛麥農人通常比我們矮小，額高，四肢硬直。他們穿獸皮，以狩獵、捕魚、采集水果、漿果、甲殼類動物為生；還未學會種植農作物或飼養家畜。大概還不會騎馬，也不會利用馬負重。當時氣候寒冷，在那種環境中生活艱困而短命。從遺骨顯示．男人很少活到五十歲，婦女很少活到三十五歲。即使隻從克洛麥農人的岩穴圖畫判斷，也可知他們具有極高的智力和靈敏的感覺。他們的歌曲、舞蹈和文化，也許與他們的視覺藝術有同樣成就。考古學上的證據證明，他們在墳墓裏放置了食物和工具，陪伴死者踏上冥途，可見他們相信來世再生。他們可能還相信，動物也有靈魂；例如，在一個岩穴內，刻著一匹小馬正從一匹受予傷奄奄待斃的大馬腹裏躍出來。
為什麽創作這些美術品?考古學家認為，岩穴圖畫有嚴肅的宗教目的。對隻有簡單利器的人類來說，獵捕大野獸是十分艱難的。據專家猜測，史前人類已有一套非常複雜的“交感法術”儀式，想靠施用符咒鎮住獵物。最有效的法術也許需要畫出或刻出野獸的圖像。他們相信隻要把它的圖像刻畫在穴壁上，它就不能再有抗拒人的力量。畫家要把動物的靈魂捕捉到圖畫裏，或許還得表現出動物的顯著特征：畫馬或鹿要表現腳力矯健；畫野牛或長毛象要表現力氣大；畫野豬或獅要表現勇猛。更重要的是，畫家可能畫一根長予貫穿野獸，以保證行獵成功，並且利用這種圖畫來教導年輕獵人哪些部位最易致命。獵物稀少必然時常引起食物補給不足，因此許多考古學家推論，繪畫的主要功用是增加動物的生育力。如此說來，許多動物圖畫周圍的古怪圖形，可能是象征多產的符咒。
美術家如何工作?先用尖銳的燧石在穴壁上刻畫出動物輪廓，然後著色，舊石器時代的畫家，沒有綠藍兩種顏料。黑紫兩種顏料卻很容易從含氧化錳的泥土中取得。他們也可能從木炭和油煙中取得黑色，又從鐵礦中取得褐、紅、橙、黃等色。先把鐵礦礦石用石頭磨成粉末，然後與動物血液、植物汁液或動物脂肪混合一起，製成顏料。顏色塗得很厚。塗法有很多種：用手指；用毛皮、羽毛或咬破樹枝梢製成的刷子；用成片的地衣和苔蘚；用中空的蘆筆管或獸骨把顏料吹到穴壁上。有時還用赭石混入獸脂，卷成細蠟筆。在艾塔米拉岩穴裏發現過此種蠟筆的遺跡。
克洛麥農畫家利用岩穴麵輪廓，時常造成立體效果。岩石上的一個天然小洞，可能變成瞪視的眼睛；岩石上的大裂口，可能塗上紅色代表傷口；岩石上形狀奇怪的凸出部分作成獸頭、獸背或獸腰；石縫作成獸腿。
不管是平麵圖畫還是浮雕，通常著色的筆法都粗獷明快，很少塗改。有些史前美術家也許進過學校學藝。在法國西南的裏密爾，發現了一百三十七件畫上素描的石塊，多半技巧拙劣，還好像經過老師仔細修改。
這些古代美術作品怎能保存到今天?答案是：大部分未能保存下來。那些留存到今天的圖書，都是在黑暗的岩穴內發現的。岩穴裏麵溫度和濕度一直保持不變，通風良好而適中，空氣中的水的水分恰能維持顏色不致幹枯脫落。(某些圖畫上那些一萬多年前塗上的油脂顏色，至今還可以用手指抹汙!)最重要的是，這些岩穴的人口都因過去的岩崩而封閉了，無人可以進去破壞。 (拉斯考岩穴開放了十五年，成千上萬觀光客帶進穴內的汗氣、體熱和微生物，加上電燈的使用，使穴內的圖畫遭受極大破壞，比過去一萬五千年還要嚴重。結果要把拉斯考岩穴關閉，從一九六三年起謝絕參觀。)
實際上，岩穴內的圖畫之得以保存，主要應歸功於當時的畫家。即使在史前時代，他們的作品也可能是不想給大眾看到。那些岩穴或者至少可以說是發現圖書的地點，相信都是宗教聖殿。因此，那些地方都不易進入，而且多半很危險。此外，畫家時常竭盡所能，把壁畫畫在人跡難至的地點。例如，法國魯菲臬岩穴內繪刻犀牛和長毛象的地方，距洞口竟達一裏遠。法國芳德高穆的壁畫和雕刻，位於一條極窄的彎曲穴道盡頭，瘦人也要匍匐爬行才能進入。
公元前一萬年左右，上次大冰川退後，舊石器時代岩穴藝術似乎突然失傳了。原因可能是氣候轉暖，穴居人走出岩穴，到江河湖泊附近用木搭建居所。後來，他們學會種植農作物，飼養家畜，於是逐漸放棄以獵取野獸為生。因此不須再取悅岩穴精靈。在那些岩穴裏，過去人類曾一度穴居以躲避風霜雨雪，現在仍為動物冬眠之所。約在公元前一八○○至公元前一五○○年間，第一批商人從地中海東部到達歐洲西部時，最晚期的岩穴圖畫已約有九千年曆史。創作壁畫的技術、風格和靈感，早巳遺忘了。古代最偉大的藝術創作時期之一，已經永遠成為過去。
一八七九年夏季的一天下午，業餘考古學家馬塞裏諾在西班牙北海岸聖提蘭納附近新發現的艾塔米拉岩穴口，跪著挖掘泥土。突然從旁邊一個小穴深處傳采他九歲女兒瑪俐的驚叫聲：“牛!牛!爸爸，快來!”
他在驚恐中拋下鑿子，跑進穴內。那個小女孩非常激動，站在朦朧光線中指著穴頂。他舉起提燈照去，不禁為之興奮不已，看到的不是普通的牛，而是以鮮豔的褐、紅、黃、黑等顏色繪成的史前野牛。事實上，在六十尺長三十寬的穴頂上，共繪有十七頭這種野牛，栩栩如生。有的站立，有的用足刨地，有的躺看，有的蜷縮睡覺，有的在地上打滾吼叫，有的身中長矛。此外還有幾隻向前狂動的野豬，一匹馬，一頭顫抖的雌鹿，一隻狼。馬塞裏諾再深入洞穴探究，發現另有幾十幅動物的繪畫或刻圖，包括幾頭大角雄鹿，幾頭大牛，一隻獅，一隻長毛象等。
在艾塔米拉的發現，揭開人類曆史一個未為人知的時代。馬塞裏諾斷定，洞穴裏所繪的動物都是古代的。這些刻畫得那麽生動的動物，多半早已絕了種，或許久許久以前已不是西歐土產的。在這項發現以前，他曾多次在岩穴進口處掘出生前古物，都屬舊石器時代的人工製品。那個時代到公元前一萬年左右，上次大冰川融解時為止。
一八八○年，考古學家在裏斯本舉行會議。馬塞諾在會上講述自己的發現，還展示岩穴圖畫的複製品。會議中有人立即指稱岩穴圖畫是腰品。那些博學之士堅說，原始野人的智慧比猿猴高不了多少，決不會創作出這樣動人的藝術。他們指責馬塞裏諾自己繪製那些岩穴圖畫，可能是意圖打擊研究史前史這門“新科學”的陰謀。一八八八年，馬塞裏諾在備受奚落中逝世。
但是支持馬塞裏諾的證據不久就出現了。他逝世後幾年內，在幾個地點也發現類似的史前美術品和人工製品。一九○二年，後來以“畫穴神甫”享名的布魯衣神甫到艾塔米拉去。那裏地上還有化石獸骨，好幾千年來沒有人動過。骨上刻著動物圖形，與穴頂的圖畫幾乎相同。至此才不再有人懷疑壁畫的真實性。這位神甫讚譽艾塔米拉為“史前藝術的聖殿”。
此後數十年間，在西班牙北部、法國庇裏牛斯山、法國南部多敦河區，發現了一百多個繪有和刻有舊石器時代圖畫的岩穴；在意大利南部和位於歐亞之間的烏拉爾山脈，也發現了幾個。不過其他岩穴的圖畫，都不及艾塔米拉作品那樣鮮豔壯觀。一九四○年，一批學童在法國拉斯考附近，發現一個大洞穴，裏麵有一個名副其實的史前獸類動物園。在這個“舊石器時代藝術博物館”的生動圖畫中，有一些身長十三尺至十七尺的大公牛，奔馳中的小馬，一群看似在遊水渡河的大角雄鹿，精致的黃黑色“唐馬”(因似中國唐代陶馬而得名)，，生著特大犄角的麋，一頭像懷孕河馬的神秘怪物，在方形頭部生出又直又長的角，後來稱為“獨角獸”。
人像刻畫得甚為粗糙，與刻畫精致的動物，構成鮮明對比。人像的描繪大多數與小孩子亂塗的圖畫差不多。但也發現少數例外。這一點很重要，因為可以用來證明岩穴畫家並不會描繪精細人像。有一種意見認為當時有強烈的宗教禁忌，不得描繪逼真的人像。