Theo tính toán của các nhà khoa học, bộ não của người Neanderthal lớn hơn người Homo sapiens, với thể tích não của người Neanderthal là từ 1200 đến 1750 cm khối, trong khi của người Homo sapiens là từ 1200 đến 1600 cm khối.
Cả người Neanderthal và Homo sapiens đều có nguồn gốc từ Homo erectus và được xếp liền kề nhau trong quá trình tiến hóa. Theo quan điểm chính thống trong giới học thuật, người Homo sapiens hiện đại đều đến từ Châu Phi, họ đã rời Châu Phi để mở rộng môi trường sống và loại bỏ các loài người bản địa trong các vùng khác trước khi chiếm toàn bộ Trái Đất. Người Neanderthal, thống trị ở Châu Âu và Tây Á, là đối thủ đầu tiên mà tổ tiên của chúng ta gặp phải khi họ rời Châu Phi.
Theo sơ đồ tiến hóa của loài người, chúng ta có xu hướng tiến hóa với bộ não ngày càng lớn và thông minh hơn. Tuy nhiên, nghiên cứu gần đây cho thấy bộ não của người Neanderthal lớn hơn người Homo sapiens. Vậy, câu hỏi đặt ra là làm thế nào người Homo sapiens, mặc dù có bộ não nhỏ hơn, lại có thể vượt qua người Neanderthal có bộ não lớn hơn?

So sánh đầu của người Homo sapiens (trái) và người Nepal (phải).
Sự khác biệt về công nghệ
Các phát hiện khảo cổ học cho thấy mặc dù người Neanderthal có bộ não lớn hơn người Homo sapiens, nhưng công nghệ chế tạo công cụ bằng đá của họ không bằng người Homo sapiens. Khi gặp nhau, người Neanderthal chỉ sản xuất giáo đá và dao rựa cho chiến đấu tay đôi, trong khi người Homo sapiens đã có thể sản xuất vũ khí tầm xa như ném lao. Do đó, mặc dù người Neanderthal mạnh hơn về thể chất và chiến đấu tay không tốt hơn người Homo sapiens, họ không phải là đối thủ của Homo sapiens trong các cuộc chiến tranh bằng vũ khí giữa các bộ tộc.

Bộ xương của người Neanderthal được phát hiện tại Iraq.
Một bộ xương của một người đàn ông Neanderthal từ 40 đến 50 tuổi được tìm thấy ở Iraq, đã tử vong do bị một mũi lao đâm vào xương sườn. Bộ xương này đã tồn tại từ 50.000 đến 75.000 năm trước, khi đó người Neanderthal chưa có vũ khí như vậy, trong khi người Homo sapiens đã có. Do đó, kẻ giết người phải là người Homo sapiens. Vào thời điểm đó, người Homo sapiens vừa di cư từ Châu Phi và đã bắt đầu cạnh tranh với người Neanderthal ở khu vực Trung Đông ngày nay.

Ngọn giáo của người Neanderthal (phải) và lao của người Homo sapiens (trái).
Vào năm 36.000 trước, một bộ xương khác của người Neanderthal được phát hiện ở Pháp, tử vong do bị một ngọn giáo trúng vào đầu, và kẻ giết rõ ràng là người Homo sapiens. Khoảng thời gian này, Homo sapiens đã mở rộng vùng chiến sự sang Tây Âu, nơi sinh sống chính của người Neanderthal, dẫn đến sự diệt vong của họ.
Ngoài về vũ khí, Homo sapiens cũng vượt trội người Neanderthal trong nhiều lĩnh vực công nghệ khác. Ví dụ, công cụ làm quần áo thường được tìm thấy ở các diện tích cư trú của Homo sapiens, nhưng không bao giờ tại những nơi của người Neanderthal. Điều này cho thấy Homo sapiens đã sử dụng quần áo, trong khi Neanderthal vẫn mặc lông thú. Hơn nữa, Homo sapiens đã xây nhà, trong khi Neanderthal chỉ sử dụng hang động tự nhiên.

Lợi thế về xã hội và dân số
Tại sao người Neanderthal có bộ não lớn hơn nhưng lại kém về công nghệ so với người Homo sapiens? Điều này là do sự phát triển của công nghệ không chỉ phụ thuộc vào trí tuệ bẩm sinh mà còn là kết quả của quá trình học hỏi. Vì vậy, mạng xã hội có vai trò quan trọng trong quá trình này.
Các khám phá khảo cổ học cho thấy rằng người Neanderthal thường sống trong các bộ lạc nhỏ và thưa thớt, trong khi bộ lạc của người Homo sapiens lại có quy mô lớn và phân bố đều. Homo sapiens đã phát triển các mạng xã hội phức tạp hơn, trong khi Neanderthal thì không.
Nhờ đó, Homo sapiens có khả năng nắm bắt nhiều công nghệ tốt hơn và truyền dạy chúng cho thế hệ sau một cách hiệu quả hơn, nhờ sự hỗ trợ từ mạng xã hội.
Khi hai loài gặp nhau, Homo sapiens có ưu thế về quân số và kỹ thuật, dẫn đến sự thất bại của người Neanderthal không có gì ngạc nhiên.

Ảnh hưởng của môi trường
Tại sao người Neanderthal lại tụt hậu so với Homo sapiens trong phát triển xã hội? Một số chuyên gia đã tìm thấy lý do từ khía cạnh sinh lý. Mặc dù não Neanderthal lớn hơn, nhưng khả năng tư duy trừu tượng và ngôn ngữ của họ nhỏ hơn của Homo sapiens, dẫn đến sự kém hiệu quả trong các mặt xã hội. Các tác phẩm nghệ thuật và công cụ của Homo sapiens phát triển hơn và phổ biến hơn so với Neanderthal.

Tuy nhiên, các nghiên cứu gần đây chỉ ra rằng, nguyên nhân chính của sự thất bại của Neanderthal chủ yếu do yếu tố môi trường. Họ sống ở vùng đất khắc nghiệt hơn, năng suất săn bắn thấp hơn, và điều kiện sống không bằng phẳng như ở Châu Phi. Do đó, Homo sapiens có mật độ dân số cao hơn và hình thành các cộng đồng lớn dễ dàng hơn.
Cuộc chiến giữa Homo sapiens và Neanderthal không chỉ xảy ra một lần mà đã diễn ra hai lần. Khoảng 130.000 năm trước, Homo sapiens rời Châu Phi theo 'con đường bắc' và tiếp tục mở rộng vùng chiến sự.
Trong khi đó, người Neanderthal tham gia vào cuộc 'khám phá phương Đông', chinh phục Tây Á và Trung Á. Cuộc chiến giữa 'đội quân từ phương Bắc' của Homo sapiens và 'đội quân từ phương Đông' của Neanderthal đã diễn ra ở Trung Đông. Kết quả là Neanderthal chiến thắng. Các Homo sapiens này đã phải hy sinh hoặc quay trở lại Châu Phi vào muộn nhất là 80.000 năm trước.
Từ thời kỳ băng hà cuối cùng cách đây 70.000 năm, Homo sapiens rời Châu Phi lần nữa, nhưng lần này họ theo 'con đường phía Nam', đầu tiên chinh phục các khu vực ven biển của Châu Á và đến Australia. Khoảng 60.000 năm trước, nhóm Homo sapiens này tiến vào Trung Đông và Châu Âu, cạnh tranh với Neanderthal. Lần này, Neanderthal dần lui lại và cuối cùng bị trục xuất hoàn toàn.

Tại sao Neanderthal thắng trước và sau đó thua trước Homo sapiens? Tiến bộ công nghệ của Homo sapiens vượt trội so với Neanderthal trong thời gian chiến đấu, đó có thể là một lý do quan trọng. Nhưng yếu tố môi trường cũng đóng vai trò quan trọng. Thời kỳ băng hà cuối cùng khô hạn, tạo điều kiện sống mở rộng như ở thảo nguyên Châu Phi, thuận lợi cho Homo sapiens.
Lần này, Homo sapiens dễ dàng đánh bại Neanderthal. Khoảng 45.000 năm trước, Homo sapiens hoàn toàn kiểm soát Trung Đông và bắt đầu chiếm lĩnh Châu Âu, sau hơn 5.000 năm Neanderthal biến mất khỏi Trái Đất.