Pećinsku umetnost uglavnom nalazimo na području Španije i Francuske, a sastoji se od slika, crteža i gravura na zidovima pećina. Moguća treća kategorija bi bile slike i simboli ugravirani na otvorenom prostoru, no malo je od toga ostalo sačuvano.
Figurativna paleolitska umetnost se odnosi na prikaz čoveka ili životinje, a nefigurativna na oblike znakova i simbola. Prikazi pojedinih životinja variraju od mesta i vremenskog perioda. Najčešće su se u pećinama prikazivali bizoni i konji, a mamuti i jeleni se nalaze samo na nekim područjima. Ribe i ptice su najčešće na nosivim predmetima. Prikazi insekata i biljaka su samo na nekim predmetima i jako su retki. Gotovo sve životinje su prikazane u profilu, uglavnom odrasle jedinke prepoznatljive vrste. Mnoge su životinje nedovršene ili dvosmislene, a ima i izmišljenih bića, kao jednorog u pećini Lasko. Broj figura varira od nekoliko do nekoliko stotina kao u pećini Lasko- Francuska.
Crteži su jakih konturnih linija a ispunjeni su drugom bojom od pozadine. Čovek ponekad iskorištava i formu zida, tj. udubljenja i ispupčenja zida za likovno oblikovanje životinja. Životinje su nabacane bez ikakvog reda, nema odnosa među figurama, ponekad su čak oslikane jedna preko druge.
Naučnici su početkom smatrali da je pećinsko slikarstvo bilo čisto dekorativnih razloga, bez konkretne važnosti, no nakon daljnjih istraživanja sve figure daju neki smisao toj umetnosti.
Po teoriji popularnoj u ranom 20. veku ljudi iz kamenog doba su slikali životinje iz razloga da će iste susresti u stvarnosti. Tako koplja i druga oružja na slikama mogu kazivati da će imati uspešan lov. Ipak, se ta teorija još razmatra. Sledeća popularna teorija kaže da su pećinske slike služile magiji plodnosti te su po njoj ljudi slikali životinje u nadi da će se iste razmnožiti i osigurati dovoljno hrane u budućnosti. Neki smatraju da će ponovn slikanje životinja po staroj slici osigurati ponovni povratak životinje svako proleće. Neka istraživanja su pokazala da su najraskošnije slike u pećinama sa osobito dobrom akustikom, te smatraju da je muzika imala veliku ulogu u obredu. Takođe su mnoge ostale teorije na razmatranju, smatra se da jedinstvena teorija neće biti dovoljna za objašnjenje cele paleolitske umetnosti, koja je trajala 20.000 godina, na širokom području sveta.