על פי מדענים, הסיבה העיקרית להכחדת הניאנדרטלים קשורה לירידה בשיעור הילודה.
הניאנדרטלים חיו באותה תקופה עם אבותיהם של אנשים מודרניים והיו דומים להם מאוד. לדוגמא, גידולם הגיע ל- 160-165 ס"מ, מבנה הגוף היה מסיבי ותיבת הגולגולת הייתה בעלת צורה מוארכת. גודל הגולגולת היה מעט גדול מזה של אבות אבות הומו ספיינס. לנאנדרטלים היו גפיים מאורכות וצוואר קצר. גורמים אלה תורמים לכך שמדענים מודרניים לא מפסיקים ללמוד את ההיסטוריה של הניאנדרטלים.
יש הנחה כי אבות אבותיהם הראשונים של הומו ספיינס, השייכים לניאנדרטלים הקדומים, חיו באירופה לפני כ- 600 אלף שנה. באשר לזמן הכחדתם של הנציגים האחרונים של הומיניד זה, הוא מתוארך לפני 40 אלף שנה.
ידוע על כמה תיאוריות על מותם של הניאנדרטלים. לדוגמא, לדברי אחד מהם, הסיבה העיקרית היא שינויי אקלים, והשני הוא התפתחות אבותיהם של אנשים מודרניים. כל המדענים תמימי דעים רק בכך שהגנים של הניאנדרטלים מעורבבים עם הגנים הומו ספיינס.
היום נודע תיאוריה נוספת על מותם של הניאנדרטלים, שהועלו על ידי מדענים מצרפת. הם בטוחים שהניאנדרטלים נכחדו בגלל ירידה בשיעור הילודה שלהם. הם כתבו על יצירה מדעית זו, שפורסמה בפרסום Plos One.
במאמר מוזכר ששיעור הילודה של הניאנדרטלים ירד ב -2.7%, מה שהביא להכחדתם בארבעת אלפים השנים הבאות.לדעתם, הפוריות נפלה כתוצאה ממחסור במזון ותחרות עם אנשים מודרניים. חשוב לא פחות לירידה בפוריות הוא גם התערובת עם אנשים מודרניים. זה אושר על ידי התגלית בסין של גולגולתו של אדם ניאנדרטלי קדום שהיה לו הרבה קווי דמיון עם הומו ספיינס.