La paléoneurologie et la paléogénétique mettent en évidence des différences dans le développement et le substrat génétique des cerveaux néandertaliens et modernes. Cependant, la reconstitution des capacités cognitives néandertaliennes reste un exercice difficile qui n’a généralement pas évité les accueils rencontrés dans ce genre d’entreprise. Souvent, les chercheurs ont projeté des interprétations modernes sur des comportements néandertaliens en recherchant la similitude plutôt que la différence. C’est le cas par exemple de l’interprétation des inhumations néandertaliennes qui restent rares et simples (centrées sur le corps) comparées à celles des hommes modernes du Paléolithique supérieur.
C’est avant tout une « intelligence générale » que l’on a cherché à appréhender plutôt que de privilégier une approche modulaire. Lorsque des traits comportementaux particuliers ont été analysés, c’est généralement leur présence ou leur absence et non leur fréquence ou leur complexité qui ont été mises en avant. Inévitablement, on s’est le plus souvent appuyé sur les réalisations matérielles, notamment celles d’outillages de pierre taillée, et sur les stratégies d’exploitation de l’environnement (intelligence centrée sur l’objet et intelligence conceptuelle). L’intelligence sociale (« machiavélienne »), l’intelligence linguistique et surtout l’intégration de ces modules entre eux sont restés quant à eux inaccessibles.
