Tras cruzar el Estrecho de Bering, los cazadores recolectores que venían por la ruta de poblamiento desde Asia, comenzaron a explorar y poblar el continente americano con rumbo hacia el sur. Subsistían de la caza y recolección de flora y fauna, entre ellas algunas especies actualmente extintas, como el milodón (Mylodon darwini), mastodonte (Stegomastodon sp.), caballo americano (Equus A.) spp. e Hippidion spp.) y paleolama (Palaeolama sp.). Como fue un momento de sequías prolongadas, los recursos se remitieron a espacios acotados, principalmente a los ambientes lacustres. En esos antiguos sistemas lagunares hoy se encuentran osamentas de animales asociados a instrumentos de piedra de factura humana que sirvieron para cazar y faenar las presas.

El hallazgo de evidencias de esta época es limitado, debido a que se encuentran generalmente a muchos metros de profundidad, por lo que se requiere de modelos especializados de búsqueda o bien hallazgos fortuitos. A pesar de lo anterior, el norte semiárido cuenta con dos de las cinco evidencias paleoindias del territorio nacional: el clásico sitio de Quereo, definido como un lugar de caza y destazamiento (desarticulación de las presas de los animales cazados), ubicado al sur de Los Vilos; y próximo al este, el recientemente descubierto sitio de Santa Julia, un pequeño campamento con instrumentos de piedra y fogones asociados a fauna extinta de hace más de 10 mil años.

Hacia el 8000 a.C. los efectos de la última glaciación habían finalizado y el medio natural presentaba condiciones similares a las actuales. La fauna antes descrita había desaparecido, principalmente a causa de transformaciones ecológicas y la acción del ser humano. Por ello, los cazadores debieron readaptar sus métodos y técnicas para la caza de fauna similar a la actual, dando inicio a lo que se conoce como Período Arcaico.