Les préhistoriens ont longtemps considéré que l'art préhistorique avait un berceau unique et avait évolué progressivement pour devenir de plus en plus raffiné (du plus simple au plus compliqué comme la chronologie stylistique en quatre périodes d'André Leroi-Gourhan par exemple, avec « chevauchements » possibles entre les périodes). La découverte de la grotte de Chauvet en 1994 a totalement remis en cause cette conception. Différentes théories sur les origines de l'art préhistorique sont proposées pour expliquer le grand boom artistique du Paléolithique :
- L'art pour l'art : l'Homme préhistorique qui manifeste un pur plaisir de dessiner et de peindre, a des préoccupations artistiques. Cette théorie, dont un des premiers défenseurs est Gabriel de Mortillet ne fonctionne pas pour l'art pariétal qui est souvent dans des grottes sombres ou inaccessibles.
- L'art comme rituel de la chasse magique : Henri Breuil imagine que les représentations d'animaux ou de scènes de chasse leur donnent le pouvoir magique de possession et de domination sur la bête, leur assurant ainsi une chasse fructueuse. Cette théorie ne fonctionne pas pour les représentations d'animaux ou d'éléments qui n'ont aucun rapport avec la chasse. En outre, les animaux le plus souvent chassés, d'après les ossements retrouvés par les archéologues, ne sont pas les animaux les plus représentés.
- L'art comme témoignage de préoccupations religieuses (proto-religion selon l'archéologue Emmanuel Anati) ou mythologiques : les hommes préhistoriques se réfèrent à une puissance divine représentée par les animaux (dont un cas particulier est le totémisme), les esprits surnaturels (théorie du chamanisme pariétal de André Glory puis de Jean Clottes). Ces représentations auraient été des récits initiatiques censés provoquer un éveil de la conscience, une autre vision du monde ou la survie du clan. Cette théorie littéraire a été très critiquée, à la fin du siècle dernier, par les spécialistes, préhistoriens et ethnologues : elle présentait une vision, très réductrice et extrapolée, du chamanisme et ne correspondait pas à la réalité archéologique, seules quelques images pouvant être interprétées en ces termes.
- L'art comme une volonté de la part de l'homme moderne d'exprimer une prise de possession de l'espace face aux Néandertaliens en affirmant graphiquement ses sentiments, ses croyances. Cette hypothèse est contredite par la découverte de productions artistiques chez l'homme de Néandertal voire chez Homo erectus.
- L'art paléolithique non considéré comme de l'art : cette conception des préhistoriens anglo-saxons suppose que les hommes préhistoriques ont des préoccupations non esthétiques mais fonctionnelles (agir sur les esprits, revivifier les animaux selon les saisons par exemple).
- La découverte de l'image en lien avec la chasse : l'homme est le seul animal à pratiquer la chasse à l'épuisement ; perdre de vue sa proie ne serait-ce qu'un instant peut anéantir des heures d'effort. La capacité de suivre une piste composée d'empreintes aurait représenté un avantage sélectif. Les chasseurs paléolithiques ont étudié la décomposition du mouvement aux différentes allures afin de mieux pouvoir décrire le comportement de l'animal traqué. Le premier contact de l'homme avec l'image a été d'emblée en lien avec le temps et le mouvement. La piste animale, en tant que succession d'images, répond aux quatre niveaux d'exigence de la narration iconique définis par Philippe Sohet. La narration graphique n'est pas une invention de l'homme. Ce dernier a appris à s'approprier ses codes et à s'essayer lui même à la mettre en œuvre. Ces facultés ont accru les chances de survie des individus. En dehors d'un contexte de chasse, elles ont permis certaines expressions artistiques.
L'approche structuraliste d'André Leroi-Gourhan a de son côté, avec prudence, écarté toute volonté d'interprétation mais a considéré que les peintures s'organisaient en fonction d'un système binaire faisant appel aux principes mâle et femelle et qu'elles visaient à une reproduction du monde.
Certains chercheurs, comme Denis Vialou, pensent que croire à un art paléolithique chamanique c'est nier l'hétérogénéité des cultures préhistoriques. Ils insistent sur les différences et les spécificités régionales et locales, en soulignant que chaque grotte correspond d'abord à des systèmes symboliques identitaires qui lui sont propres, et en mettant en évidence de grands centres d'art rupestre préhistorique.
