Древнекаменный век неразличимо перетекает в новокаменный, в котором человек уже пользуется орудиями из отполированного камня. Переходный период между ними называется мезолитом, то есть среднекаменным веком. Он продолжался около четырех тысяч лет, начиная примерно с 10-го тысячелетия до н. э. Мезолитический человек уже не только полировал кремневые, базальтовые и другие каменные орудия и инструменты, таким образом повышая их эффективность в своих целях, но и впервые начал использовать и оценивать наличие ресурсов окружающей среды. В Палестине эта стадия прекрасно представлена натуфийской культурой, получившей свое наименование от местности Вади-эн-Натуф на северо-западе от Иерусалима, в пещерах (Эш-Шакба), где в 1928 году проводила раскопки мисс Гаррод. Элементы натуфийской культуры позднее были обнаружены в Магарат-аль-Вади и на других участках.
Натуфийская культура зародилась в начале мезолита и продолжалась до 6-го тысячелетия. Ее представители были меньше ростом, чем более ранние люди, стройные и круглоголовые, напоминающие человека медного века из Библа (Джебейль) и египтян додинастического периода. Очевидно, они относились к той же расе, из которой позднее вышли хамиты и семиты. В период натуфийской культуры фауна, хотя и относится в основном к современному типу, имеет довольно существенные отличия от фауны настоящего времени. По-прежнему встречается множество костей газелей, но попадаются и останки редкой ныне европейской лани, что говорит о засушливом климате; гиены тогда были пятнистыми, того же вида, который сейчас встречается только южнее Сахары; еж довольно сильно отличался от короткоухого вида и ныне вымер. Дальнейшее исчезновение таких животных, как лошадь и благородный олень, возможно, объясняется климатическими условиями. Материальные артефакты изобилуют отделанными и резными костями и зазубренными наконечниками стрел. Тогдашние орудия относятся к микролитическому типу, это характерная черта мезолитической культуры.
Обнаружение почти целого черепа крупной собаки в отложениях кармельской пещеры дает нам первое свидетельство одомашнивания животных – еще одно эпохальное событие в движении человека к цивилизованной жизни. Собака была приручена еще в то время, когда человек оставался охотником. Кроме ее пригодности для охоты и охраны, собака была первым сборщиком мусора. Другие данные свидетельствуют о том, что одомашнивание скота, которое привело к возникновению скотоводческого образа жизни с более надежным пропитанием, нежели давала охота, произошло позднее. Человеку пришлось сначала одомашниться самому, прежде чем он смог одомашнить других животных.
