Źródła pisane dotyczące Wielkopolski pojawiły się stosunkowo późno, stąd poznanie najdawniejszych dziejów regionu możliwe jest dzięki śladom pozostawionym w ziemi. Na wiele znalezisk natrafiono w sposób przypadkowy, inne są wynikiem systematycznych badań. Osobną grupę stanowią odkrycia dokonane podczas prac prowadzonych przy okazji nowych inwestycji, np. przy budowie autostrady czy przed montażem przebiegającego przez Wielkopolskę gazociągu jamalskiego.
Kluczem do badania rozwoju dawnych społeczeństw jest archeologia, która zajmuje się odsłanianiem, naukową rejestracją i oceną zabytków z przeszłości. W Polsce badania archeologiczne prowadzono już w połowie XIX w. W Wielkopolsce Edward Raczyński w 1842 r. zainicjował badania w Gnieźnie i nieco później na Ostrowie Lednickim. W Szamotułach w 1840 r. powstało Towarzystwo Zbieraczów Starożytności Krajowych; w wyniku jego działalności sporządzono listę 35 grodzisk wielkopolskich, gromadzono oryginalne zabytki i prowadzono ich inwentaryzację.
Józef Ignacy Kraszewski, który interesował się wykopaliskami i zabytkami archeologicznymi, napisał powieść Stara baśń – próbę zbeletryzowanej syntezy wiedzy o naszych pradziejach. W latach międzywojennych sensacją niemal na całym świecie stało się odkrycie grodu w Biskupinie. Innymi wielkimi działaniami archeologów na terenie Wielkopolski w tym okresie były badania prof. Józefa Kostrzewskiego na terenie przykatedralnym w Gnieźnie, prof. Witolda Hensla w Kłecku oraz rozpoczęcie wykopalisk na Ostrowie Tumskim w Poznaniu.
W Historia polonica Jan Długosz napisał: na polach wsi Nochowa w pobliżu miasta Śrem, w diecezji poznańskiej, oraz we wsi Kozielsku na Pałukach, w pobliżu miasta Łekna, pod ziemią same z siebie i pod wpływem samej przyrody, bez wszelkiego przyczynienia się ludzkiego, rodzą się wszelkie garnki. Znaleziska te budziły powszechne zainteresowanie i nawet król Władysław Jagiełło zademonstrował w 1416 r. ten dziw polskiej ziemi posłowi swego kuzyna, księcia austriackiego Ernesta. Dziś wiadomo z całą pewnością, że natrafiono tam na ciałopalne cmentarzyska urnowe tzw. kultury łużyckiej.
Praca archeologów to jednak nie tylko odkrywanie zachowanych w pierwotnym miejscu obiektów pochodzących z najdawniejszych czasów; to także żmudne badania w laboratoriach oraz współpraca z innymi dziedzinami nauki i techniki, pozwalającymi należycie zinterpretować odnalezione ślady z przeszłości, a także chronić je przed zniszczeniem. Wyniki pracy archeologów uzupełniane są badaniami paleobotanicznymi, geologicznymi, geomorfologicznymi, paleoekologicznymi, antropologicznymi i architektonicznymi.
Dzięki badaniom prowadzonym przez interdyscyplinarne zespoły dosyć jednostronny i nieco zamazany obraz naszych pradziejów, znany dotąd ze źródeł pisanych, uległ uzupełnieniu i rozjaśnieniu. Spośród najdawniejszych zabytków przebadana jest tylko znikoma część, pozostałe czekają na swoich odkrywców i badaczy.
Przy datowaniu wydarzeń pradziejowych nauka posługuje się chronologią względną, określającą okresy z dziejów ludzkości – bez uciekania się do dat absolutnych – na podstawie występowania podobnych obrzędów lub metod wytwarzania narzędzi i innych przedmiotów użytkowych. Duński archeolog Christian Jürgensen Thomson, posługując się kryterium stosowanego surowca, wprowadził podział pradziejów na trzy epoki: kamienia, brązu i żelaza. Na różnych terenach epoki te trwały w różnym czasie.
Na obszarze Wielkopolski epoka kamienia datuje się mniej więcej od końca ostatniego zlodowacenia, kiedy to pierwsze grupy ludzkie z okresu określanego mianem paleolitu schyłkowego (ok. 9000-8000 lat p.n.e.) zaczęły docierać na obszar zajęty wcześniej przez lądolód. Tereny te były przedtem po prostu niedostępne dla łowców wczesno- i środkowopaleolitycznych.
W okolicach Poznania stanowiska archeologiczne ze schyłkowego okresu paleolitycznego znajdują się w Starołęce i Luboniu. Około 6000 lat p.n.e., kiedy nastąpiło radykalne ocieplenie klimatu, ziemie Wielkopolski wkroczyły w epokę mezolitu, czyli środkową epokę kamienia. W związku ze zmianą trybu życia zmienił się wówczas sposób wytwarzania narzędzi krzemiennych. Epoka kamienia trwała tu do ok. 2000 r. p.n.e., epoka brązu od 2000 do 600 r. p.n.e., a żelaza rozpoczęła się 600-400 lat p.n.e. i w znaczeniu historycznym trwa do chwili obecnej (w znaczeniu archeologicznym zakończyła się w XIII w. n.e.).
W województwie wielkopolskim wśród stanowisk archeologicznych najliczniejszą grupę (214 zapisów w rejestrze Służby Ochrony Zabytków) stanowią grodziska – miejsca dawnych grodów. Najstarsze spośród nich pochodzą z epoki brązu, ale większość datowana jest na wczesne średniowiecze. W tym samym rejestrze znajdują się również 84 cmentarzyska, głównie z okresu kultury łużyckiej, a także osady, obozowiska i miejsca kultu. Na terenie Wielkopolski spotkać można również kurhany – nasypy ziemne wzniesione nad grobami.
Przybycie ludzi do Wielkopolski możliwe było dopiero po ostatnim zlodowaceniu, kiedy w dorzeczu Warty nastąpiło ocieplenie klimatu. Pierwsi mieszkańcy tego terenu trudnili się myślistwem, rybołówstwem, posługiwali się prymitywnymi narzędziami z drewna i surowców skalnych: tłuczkami, ciosakami oraz łukami i strzałami, haczykami i harpunami kościanymi.
