Pēc zinātnieku domām, galvenais neandertāliešu izmiršanas iemesls ir saistīts ar dzimstības līmeņa pazemināšanos.
Neandertālieši dzīvoja vienlaikus ar mūsdienu cilvēku senčiem un bija ļoti līdzīgi viņiem. Piemēram, to augšana sasniedza 160-165 cm, ķermeņa uzbūve bija masīva, un galvaskausa kastei bija iegarena forma. Galvaskausa izmērs bija nedaudz lielāks nekā homo sapiens senčiem. Neandertāliešiem bija garas iegarenas ekstremitātes un īss kakls. Šie faktori veicina faktu, ka mūsdienu zinātnieki nebeidz pētīt neandertāliešu vēsturi.
Pastāv pieņēmums, ka pirmie homo sapiens senči, kas piederēja agrīnajiem neandertāliešiem, Eiropā dzīvoja apmēram pirms 600 tūkstošiem gadu. Runājot par šīs hominīdas pēdējo pārstāvju izmiršanas laiku, tas datēts ar pirms 40 tūkstošiem gadu.
Ir zināmas vairākas teorijas par neandertāliešu nāvi. Piemēram, saskaņā ar vienu no tiem galvenais iemesls ir klimata pārmaiņas, bet otrs ir mūsdienu cilvēku senču attīstība. Visi zinātnieki ir vienisprātis tikai tāpēc, ka neandertāliešu gēni sajaucas ar homo sapiens gēniem.
Šodien kļuva zināma vēl viena neandertāliešu nāves teorija, ko izvirzīja zinātnieki no Francijas. Viņi ir pārliecināti, ka neandertālieši izmira dzimstības samazināšanās dēļ. Viņi rakstīja par šo zinātnisko darbu, kas tika publicēts publikācijā Plos One.
Rakstā minēts, ka neandertāliešu dzimstība samazinājās par 2,7%, kas izraisīja viņu izzušanu nākamajos 4 tūkstošos gadu.Pēc viņu domām, pārtikas trūkuma un mūsdienu cilvēku konkurences dēļ auglība ir samazinājusies. Vienlīdz svarīgi, lai samazinātu auglību, ir arī sajaukšanās ar mūsdienu cilvēkiem. To apstiprina Ķīnā atklātais seno neandertāliešu cilvēka galvaskauss, kuram bija daudz līdzību ar homo sapiens.