det sista utseendedatumet för neandertalarna Citeras vanligtvis som ca. 30 tusen år sedan (ka). Detta datum följer uppkomsten av moderna människor i Europa med flera årtusenden, men vår förståelse av den exakta tidpunkten och varaktigheten för detta intervall döljs av begränsningarna i vår dejting metoder. Till exempel resulterar toppar i atmosfärisk radiokolproduktion under denna tid i en stor grad av osäkerhet i relevanta radiokolodatum (Conard & Bolus 2008). De två arterna kan ha samexisterat i Europa i upp till tio årtusenden och eventuellt stött på varandra under denna tid, även om varaktigheten av denna samexistens diskuteras, liksom kontakten mellan de två (t.ex. Finlayson 2000, Pinhasi et al. 2011). Frågan om vad som kan ha hänt under dessa möten och vilken roll de tidiga moderna människorna kunde ha varit i neandertalarnas utrotning, har varit föremål för intensiv diskussion och en kontaktpunkt i neandertalsforskningen.
neanderthalförsvinnandet ses av vissa som en sann utrotning. Andra hävdar dock att neandertalarna inte utrotades utan istället assimilerades i den moderna mänskliga genpoolen. Fossilregistret är tvetydigt på denna punkt: några europeiska övre paleolitiska moderna mänskliga exemplar har föreslagits som potentiella Neanderthal-moderna mänskliga hybrider, men denna tolkning har ifrågasatts (t.ex. se Smith 2005, Harvati et al. 2007). Analys av Neanderthal och övre paleolitiska moderna humana mitokondriella DNA visar ingen indikation på interbreeding (t.ex. Ghirotto et al. 2011). Ny forskning om Neanderthal nukleärt DNA har dock funnit bevis för begränsad blandning: en liten del (upp till ~4%) av genomerna av icke-afrikaner som hittills undersökts kan härröra från neandertalarna, vilket tyder på att interbreeding troligen inträffade i Mellanöstern under den tidigaste spridningen av moderna människor ur Afrika, men före deras ankomst till Europa (Green et al. 2010). Demografisk modellering av blandning i kombination med territoriell expansion indikerar emellertid att denna nivå av introgression skulle produceras under mycket låg (et al. 2010) är det för tidigt att dra slutsatsen att den för närvarande observerade nivån av blandning utgör assimilering. Oavsett detta lilla bidrag till den moderna mänskliga genpoolen försvann Neandertalpopulationer över hela Europa plötsligt i fossilregistret, och flera scenarier har föreslagits för att redogöra för denna observation. De flesta åberopar en grad av konkurrens, antingen direkt eller indirekt, med moderna människor, eller alternativt försämrade miljöförhållanden, som viktiga faktorer.hypoteser som förespråkar konkurrens har föreslagit flera möjliga moderna mänskliga konkurrensfördelar. Dessa inkluderar tekniska framsteg, såsom 1) bättre kläder och skydd, 2) förbättrade jakttekniker och mer varierande försörjningsstrategier, som inkluderade konsumtion av fåglar och fisk, 3) sociala skillnader, såsom större gruppstorlekar och mer detaljerade sociala nätverk bland moderna människor, och 4) demografiska faktorer, eventuellt inklusive skillnader i födelse-och dödligheten eller i interfödelseintervaller för de två arterna (se referenser i Harvati 2007). Faktum är att viktiga skillnader har hittats mellan neandertalarna och moderna människor i deras livshistoria och demografi, inklusive snabbare tillväxt och eventuellt kortare livslängd i neandertalarna (se Harvati 2007, Smith et al. 2010), liksom en mycket högre befolkningstäthet bland övre paleolitiska moderna människor jämfört med neandertalarna (Mellars & franska 2011).klimatets relevans i denna debatt diskonterades tills nyligen, eftersom neandertalarna försvann i Syreisotopsteg 3 (OIS 3) När förhållandena ansågs vara relativt stabila (Stringer et al. 2003). Några senaste hypoteser anser dock att klimatinstabilitet under årtusenden som byggdes upp till det sista glaciala maximumet har varit en drivande kraft i Neanderthal-utrotningen. En modell postulerar att habitatnedbrytning och fragmentering inträffade i Neanderthal-territoriet långt före ankomsten av moderna människor, och att det ledde till decimering och eventuell försvinnande av Neanderthalpopulationer. Enligt denna uppfattning skulle moderna människor ha kommit till områden som tidigare ockuperats av neandertalarna efter att de senare redan var utdöda, och de två arterna skulle aldrig ha träffats i Europa (Finlayson 2000). En liknande modell anser Neanderthal-nedläggningen som bara en av de många sena pleistocen megafauna-utrotningarna orsakade av förlusten av en miljö utan modern analog (Stewart 2005). Stöd för en betydande klimateffekt kommer från de senaste detaljerade paleoklimatiska register, enligt vilka OIS 3 dominerades av mycket mer instabila klimatförhållanden än tidigare trott (van Andel & Davies, 2003) och kan ha fällts ut av ovanligt intensiv vulkanaktivitet (Golovanova et al. 2010). Modellering av klimatspänning (definierad som de indirekta effekterna av miljöförändringar) baserat på dessa nya data fann två spänningstoppar vid ~65 och ~30 ka, den andra verkar vara mer långvarig och svår än den första och eventuellt relaterad till Neanderthal-utrotningen (Stringer et al. 2003). Detta kan ha fällts ut av samevalutbrottet. Men eftersom neandertalarna hade överlevt tidigare kalla faser är det svårt att acceptera klimatförändringar som den enda orsaken till deras bortgång. Dessutom har ingen koppling hittats mellan föreslagna datum för det senaste Neanderthal-utseendet och stora klimathändelser, vilket tyder på att neandertalarna inte utrotades efter en katastrofal klimathändelse (Tzedakis et al. 2007). Om klimatet spelade en viktig roll skulle det därför vara mer komplext, kanske med miljöförstöring i kombination med tillkomsten av moderna människor, och därför med ökad konkurrens om begränsade resurser. Enligt denna uppfattning är det samspelet mellan effekterna av fluktuerande klimat och miljö och konkurrens med moderna människor som skulle ha lett till den eventuella neanderthalutrotningen.