泥河湾期的地层以由砾石、砂、泥灰岩、粘土构成的河湖相堆积为代表。“泥河湾动物群”由长鼻三趾马、板齿犀、后裂爪兽等第三纪末期的残余种属和象、马、骆驼、野牛、羊等近代哺乳动物的属组成。其中有许多是北方型的动物，反映一种比较凉爽的疏林草原环境。泥河湾期地层除分布在横亘于山西、河北两省北部的泥河湾盆地外，在黄河中游的汾渭地堑区等地也有出露。现已从这个时期的地层中发现了3个旧石器地点：山西南部的西侯度、位于泥河湾盆地里的小长梁、东谷坨。埋藏环境表明当时人们是沿着湖滨、河岸活动的。

　　公王岭期地层以夹有古土壤的厚层原生黄土为代表，标准地点在陕西省蓝田县公王岭。从这里除发现蓝田人头骨化石和石器外，还发现了一个由38种动物组成的“公王岭动物群”，包括一些第三纪的种属(如巨剑齿虎、奈王爪兽等)和较多的更新世种属，现生种属仅占整个动物群的13%。公王岭动物群中有一批过去未曾在秦岭以北发现过的南方种类，如大熊猫、东方剑齿象、巨貘、中国貘、中国爪兽、毛冠鹿和苏门羚等，这表明当时华北的气侯比较温暖湿润。公王岭期的人类活动遗迹除蓝田外，还见于山西南部的□河等地。从埋藏环境看，当时人们似乎更多地活动于河谷地带。