Глоттогенез — процесс становления человеческого естественного звукового языка, отличного от других систем знаков. Проблема глоттогенеза продолжает более общую проблему возникновения языка, получающую философское, социологическое и психологическое осмысление. Изучается глоттогенез как комплексная проблема собственно лингвистическими методами (преимущественно в сфере сравнительно-исторического языкознания иисторической типологии), а также с помощью ряда смежных наук о человеке. Сравнительно-исторический метод позволяет путем сравнения праязыков отдельных макросемей (общим числом не более 10) наметить формы вероятного исходного праязыка Homo sapiens sapiens (т. е. современного человека), который после своего возникновения ок. 100 тыс. лет назад мог распасться на диалекты, давшие ок. 40-30 тыс. лет назад по мере расселения человека из Африки по Евразии и увеличения числа древних людей начало отдельным языкам (праязыкам макросемей); историческая типология помогает вскрыть наиболее вероятные пути формирования основных языковых категорий.
Методы антропологии и примыкающих к ней наук (напр., палеоневрологии, реконструирующей особенности мозга по их отражению на черепах) позволяет ориентировочно отнести возникновение естественного звукового языка в его членораздельной, близкой к современной форме к периоду ок. 100 тыс. лет назад, лежащему между неандертальцами (Homo sapiens) и первыми людьми современного типа (Homo sapiens sapiens). Иначе говоря, естественный язык — одна из наиболее явных отличительных черт Homo sapiens sapiens. По отношению к неандертальцу вероятен другой тип языка, так как отсутствовали те артикуляционные предпосылки (фарингальная полость), которые необходимы для дифференциации многих звуков (в частности, гласных), хотя этот вопрос и вызывает дискуссию. С точки зрения палеоневрологии возможно отнесение формирования речевых зон левого (доминантного по звуковой речи у подавляющего большинства людей) полушария к еще более раннему периоду (синантроп, около 500-400 тыс. лет до н.э.). Но не исключено, что левое полушарие, которое и у современного человека ответственно не только за речь, но и за координацию движений обеих рук, в глубокой древности отвечало не только за звуковые сигналы, но и за жесты рук предков человека. Можно предположить, что принципы построения последовательности жестов рук, в «языке жестов» гоминидов (семейство приматов, включающее Homo sapiens) служившие главным способом передачи сложных значений, были позднее перенесены на звуковые последовательности. Большая древность языка жестов по сравнению со звуковым языком современного типа предполагается многими учеными, в частности, потому, что у антропоидов (горилл и шимпанзе), имевших общих предков с человеком около 6-5 млн. лет до н.э., известны на воле системы жестов, которые совпадают с жестами детей в доречевой («сенсомоторный», по терминологии Ж. Пиаже) период: антропоиды при общении с человеком в неволе способны усвоить значительное число жестов (от 100 у шимпанзе до 1000 у гориллы) и употреблять их в конструкциях, построенных по синтаксическим правилам. Предполагается, что подобные системы жестовых знаков наряду с ограниченным количеством (около 20-40) коротких звуковых сигналов были основным средством общения гоминидов на протяжении около 3 млн. лет и только в самый поздний период эволюции предков человека (100-40 тыс. лет назад) начинается глоттогенез в собственном смысле слова. Согласование данных лингвистического сравнения всех языков человечества (говорящего в пользу моногенеза теории), антропологической реконструкции развития речевого аппарата от неандертальцев к Homo sapiens sapiens и палеоневрологического восстановления развития речевых зон левого полушария позволяет предположить, что у предков человека, как и у современного человека в эмбриональном и раннем развитии, раньше формируются зоны правого полушария, отвечающие за семантику жестов иероглифического («символического») типа и слов звукового языка, потом задние (затылочно-теменные) зоны левого полушария, которые ответственны за словесное называние отдельных предметов, позднее всего передние (височно-лобные) зоны левого полушария, занятые построением синтаксически сложных структур. Можно думать, что отвечающая этой последовательности созревания зон мозга последовательность, в которой развивается знаковая деятельность ребенка (жестовая речь — однословные обозначения предметов словами — сочетания слов в предложениях), в известной мере повторяет и эволюционные стадии в глоттогенезе. Поэтому возможно, что за периодом, когда жестовая сигнализация сосуществовала со звуковой (с ограниченным числом сигналов порядка нескольких десятков, как у антропоидов), следует период длительной эволюции словесных способов называния предметов посредством последовательностей фонем, число которых во всех языках близко к числу звуковых сигналов антропоидов, тогда как синтаксис раннего звукового языка (в котором из нескольких десятков первичных сигналов образовались позднее фонемы — составные части слов) оставался еще очень простым. Описанные периоды ранней эволюции языка, по-видимому, предшествовали появлению Homo sapiens, для которого в отличие от всех предшествующих гоминидов характерно развитие височно-лобных зон и дальнейшее развитие передних лобных зон, связанным со сложными синтаксическими структурами левого полушария. Язык Homo sapiens sapiens по основным чертам не отличался уже от последующих языков мира.