Homo neanderthalis, hay còn gọi là người Neanderthal, là một loài người đã tuyệt chủng, từng sống rộng rãi ở châu Âu thời kỳ băng hà và Tây Á từ 250.000 đến 28.000 năm trước. Họ có đặc điểm là có phần trán lõm xuống và các đường viền trên lông mày nổi rõ. Năm 1856, hóa thạch Neanderthal đầu tiên được phát hiện ở Thung lũng Neander gần Düsseldorf ở Đức. Kể từ đó, các nhà nghiên cứu đã cố gắng khám phá ra vị trí của Homo neanderthalis trong quá trình tiến hóa của loài người hiện đại. Homo neanderthalis xuất hiện ở châu Âu khoảng 250.000 năm trước và lan rộng vào Cận Đông và Trung Á. Họ đã biến mất khỏi hồ sơ hóa thạch khoảng 28.000 năm trước. Sự biến mất của người Neanderthal là do sự cạnh tranh của con người hiện đại, những người đã rời khỏi châu Phi ít nhất 125.000 năm trước cho thấy có một thời kỳ có sự tồn tại của đồng thời hai loài. 

Homo neanderthalis và Homo sapiens có giao phối với nhau hay không? Các nghiên cứu ban đầu về DNA ti thể cho thấy DNA ti thể của Homo neanderthalis trông khá khác so với DNA ti thể của người hiện đại, điều này ngụ ý rằng Homo neanderthalis và Homo sapiens không giao phối với nhau. Nhưng sự tiến bộ về công nghệ giải trình tự DNA đã thay đổi kết quả ấy. Năm 2010, các nhà khoa học từ Đức và Mỹ lần đầu tiên giải mã trình tự DNA toàn bộ bộ gen của người Neanderthal. Kết quả so sánh trình tự DNA hai bộ gen cho thấy DNA của người Neanderthal chiếm khoảng 2% bộ gen của những người ngày nay không phải là người gốc Phi là kết quả của quá trình giao phối giữa hai loài xảy ra trên khắp lục địa Á Âu từ 50.000 - 60.000 năm trước. 

Nhưng Homo neanderthalis không phải là loài duy nhất mà Homo sapiens giao phối trong quá khứ. Người Denisovan là một trường hợp điển hình. Là một loài cổ xưa của con người, người Denisovan cùng tồn tại với người hiện đại và người Neanderthal về mặt giải phẫu và giao phối với cả hai trước khi tuyệt chủng. Bằng