Судя по европейским находкам, неандерталец был коренастого сложения с массивным скелетом и мощной мускулатурой. Рост его был небольшим, не превышая 155—165 см для мужчин. Так как туловище неандертальца было относительно коротким, а изгибы позвоночника были слабо выражены, то, возможно, ходил он сутулясь, а бегал слегка пригнувшись к земле. О такой походке свидетельствуют массивные кости стопы неандертальца из пещеры Киик-Коба в Крыму. Кисти рук неандертальца, найденные в пещере Киик-Коба, оказались лапообразными. Особенности черепа неандертальца: низкий, покатый, как бы «убегающий» назад лоб, сильно выступающие вперед надбровные дуги, сливающиеся в сплошной надглазничный валик. Верхняя челюсть сильно выдаётся вперёд, резцы крупные, лопатообразные. Подбородочного выступа нет.
Сначала была представлена жабрами ( у рыб) и жаберными лепестками. Затем с выходом амфибий в наземную среду обитания система усложнилась, появились воздушные мешки, также газообмен осуществлялся через кожу. У рептилий газообмена через кожу утратилась, но взамен они смогли окончательно избавиться от привязанности к водной среде. У птиц появились дополнительные воздушные мешки, таким образом птица получает кислород не только на вдохе но и на выдохе. Это им летать очень высоко среди разреженного воздуха. У млекопитающих легкие обеспечивают газообмен и передают кислород в кровь, как впрочем и у всех животных.