A barlangművészet általában a jégkorszakig (felső paleolitikum) visszanyúló barlangokban és menedékházakban talált számos kép és metszet, nagyjából 40 000 és 14 000 évvel ezelőtt. Lásd még: rock art.

Az első festett barlang, amelyet paleolitikumnak ismernek el, vagyis kőkorszakból származik, a spanyolországi Altamira volt. Az ott felfedezett művészetet a szakértők modern emberek alkotásának ítélték meg (Homo sapiens). A legtöbb barlangművészeti példát Franciaországban és Spanyolországban találták, de néhányat ismerünk Portugáliában, Angliában, Olaszországban, Romániában, Németországban, Oroszországban és Indonéziában is. Az ismert díszített helyek száma körülbelül 400.

A barlangművészet nagy része vörös vagy fekete pigmenttel készült festményekből áll. A vöröseket vas-oxidokkal (hematit) készítették, míg a feketékhez mangán-dioxidot és szenet használtak. Szobrokat is felfedeztek, mint például a Tuc d’Audoubert-barlangban található bölény agyagszobrai 1912-ben és egy medve-szobor 1923-ban a montespani barlangban, mindkettő a Francia Pireneusokban található. Faragott falakat fedeztek fel a bécsi Roc-aux-Sorciers (1950) és a dordogne-i Cap Blanc (1909) menedékházaiban. A metszeteket ujjakkal készítették puha falakon, vagy kovakő szerszámokkal kemény felületeken számos barlangban és menedékházban.

A barlangokban festett vagy más módon ábrázolt ábrák kevés embert tartalmaznak, de néha megjelenik az emberi fej vagy nemi szerv elkülönítésben. A kézsablonok és a kézlenyomatok jellemzőek a korábbi időszakokra, mint a francia Pireneusok Gargas-barlangjában. Az állatfigurák mindig a barlangokban található képek többségét képezik minden korszakból. A legkorábbi évezredekben, amikor a barlangművészetet először készítették, a leggyakrabban képviselt fajok voltak, mint például a franciaországi Chauvet – Pont-d’Arc barlangban, a legfélelmetesebbek, ma már régen kihaltak – barlangoroszlánok, mamutok, gyapjas orrszarvúk , barlangi medvék. Később a lovak, a bölények, az aurochák, a szarvasfélék és a kőszáli kecskék elterjedtek, mint a Lascaux és a Niaux barlangokban. A madarakat és a halakat ritkán ábrázolták. A geometriai jelek mindig sokak, bár az adott típusok a barlang festésének időtartama és a barlang elhelyezkedése alapján változnak.

A barlangművészet általában szimbolikus vagy vallási funkcióval bír, néha mindkettő. A képek pontos jelentése továbbra sem ismert, de egyes szakértők úgy gondolják, hogy a sámáni hiedelmek és gyakorlatok keretein belül keletkezhettek. Az egyik ilyen gyakorlat egy mély barlangba kerülést jelentett egy szertartás során, amelynek során egy sámán transzállapotba került, és lelkét a túlvilágba küldte, hogy kapcsolatba lépjen a szellemekkel és megpróbálja megszerezni jóindulatukat.

Példák a mély barlangokban található festményekre és metszetekre – amelyek teljesen sötétben léteznek – Európán kívül ritkák, de Amerikában léteznek (pl. A mexikói Maya-barlangok, az úgynevezett sár-glyph barlangok az Egyesült Államok délkeleti részén Államokban), Ausztráliában (Koonalda-barlang, Dél-Ausztrália) és Ázsiában (a Kalimantan-barlangok Borneóban, Indonéziában, sok kézsablonnal). A szabadban, a menedékházakon vagy a sziklákon található művészet rendkívül gazdag az egész világon, és általában sokkal későbbi időkhöz tartozik.