迁移到陌生环境，往往需要新的技术、技能。这种类型的迁移可能在采集狩猎时代早期就开始了，但当时所有人类都还居住在非洲大陆。不巧的是，研究人类历史初期的技术变革是非常困难的，因为现存的器物能为我们提供的信息很少，我们无法得知当时的工匠们有多少技术知识。今天，我们可以依赖汽车、电脑之类的物品，因为这些东西代表了大量的专业知识。然而，现代人类学研究显示，采集狩猎者的技术知识主要储存在大脑中，而并非体现在器物上。出于这种原因，采集狩猎者残存的工具仅仅能为我们留下关于他们真实技术、技能的苍白印迹。
尽管如此，变化的证据还是相当有力的。人类迁移到新环境的第一个证据就是人类遗骸开始出现在非洲大陆的各个地方。到了距今约10万年前，一些部落学会了利用海岸周围的资源生活，如贝类动物；而另一些则逐渐适应了热带雨林和沙漠的生存方式。证据表明，相距达几百公里的部落开始以物易物，这说明相距较远的部落也在进行信息交流。所有这些交流成为激发技术试验的关键因素。
向非洲以外地区迁徙
从距今约10万年前开始，一些远古人类开始走出非洲，在世界其他地方定居。现代人部落逐渐出现在亚洲西南部，从那里，人类开始向东、向西迁徙，来到亚欧大陆更偏南、更温暖的地区。这些迁徙将人类带到了类似非洲故土的自然环境，因此不一定意味着他们有任何技术突破。事实上，许多其他物种也存在类似在亚洲和非洲之间迁徙的情况。但是当时间来到距今55 000年至40 000年前，人类出现在冰河时代的澳大利亚大陆时，这一事件立刻被视为技术创新的明显标志。因为抵达澳大利亚大陆需要高超复杂的航海技术，而且要想定居在澳大利亚大陆，人类必须适应完全不同的生物环境。迄今为止，我们还没发现其他哺乳动物能独立完成这样的壮举。
同样载入史册的还有约3万年前人类在西伯利亚的出现。要想在冰河时代末期的中亚大草原（面积广大、浩瀚无垠的大片无树草原）生活，你必须掌握捕获大型哺乳动物（如鹿、马、猛犸等）的高超狩猎技术，因为此地可食用的植物要比温暖地区少得多。而且，你必须学会取火，制作贴身的衣物，建造经久耐用的房屋，以保护自己不受严寒的侵袭。到了13 000年前，通过穿越冰河时代连接东西伯利亚和阿拉斯加的白令陆桥，或是乘船绕道白令陆桥沿岸，人类抵达了美洲。随后，在进入美洲的2 000年内，一些部落深入到南美洲的南部地区。
每一次这样的迁徙都需要新的技术，新的植物学、动物学知识以及新的生活方式。这样，每一次迁徙都代表着一次技术突破，而每一次技术突破都有赖于人类部落在尝试开发各自小区域的特定资源时，做出的不计其数的技术调整。尽管如此，没有证据表明这一时期人类部落的平均规模变大了。采集狩猎时代的技术变革使人类居住得更分散，而不是更集中。人类散布在更加广泛的世界范围，但他们仍旧生活在流动的小型部落中。
人类对环境的影响
虽然一般来说，采集狩猎者对他们生活的自然环境影响有限，但那些使人类得以完成上述迁徙的技术创新，却意味着他们对自然的影响在增加。尽管围绕下面两个话题还存在一定争议，但许多大型动物（巨型动物）物种的灭绝和“刀耕火种”的盛行，就是人类对自然环境的影响力不断上升的有力注解。
▣ 思想实验
如果你所在的部落平均每年迁移10英里（约16公里），想想你们需要多少年才能从非洲出发，穿越俄罗斯和西伯利亚，到达阿拉斯加，然后再横穿整个美洲，抵达最南部的火地岛？完成迁移需要技术进步。再想想当你从非洲（这里气候炎热，动植物资源丰富）启程，到达西伯利亚（这里气候寒冷，植被缺乏，有很多大型动物，如猛犸），再到达北美洲（这里森林茂盛，充满了未知的动物和植物），再先后穿过中美洲的热带丛林和安第斯山脉，抵达火地岛，一路上你需要多少新的知识技能？
巨型动物灭绝
在刚刚过去的5万年中，许多大型动物物种相继灭绝，尤其是在人类新近踏足的地区，无论是澳大利亚、西伯利亚还是美洲。澳大利亚和美洲可能失去了70%—80%体重在100磅（约45公斤）以上的哺乳动物物种。这些物种包括澳大利亚的巨型袋鼠和袋熊；西伯利亚冰河时代的猛犸和长毛犀牛；美洲的野马、骆驼、大树懒和剑齿虎。欧洲可能失去了40%的大型动物物种；而在人类和大型哺乳动物长期共存的非洲，仅有14%的大型动物灭绝。随着考古学家推算出更加准确的日期，我们发现这些灭绝发生的时间正好和现代人类抵达相关地区的时间大致吻合，这就意味着人类导致这些动物灭绝的可能性大大增加。
类似的灭绝在近几个世纪仍在发生：比如，一种与鸵鸟差不多大小、名为“恐鸟”的动物在新西兰灭绝。这个活生生的现代例子向我们展示了，没有任何与人接触经验的大型动物，在面对狩猎技术日趋精湛的人类时，可能会遭遇些什么。此外，这些动物的低生育率也使他们极易灭绝。大型动物在澳大利亚和美洲的灭绝改变了这些地区的历史：因为大型动物的丧失意味着人类再也无法利用这些资源，无法将它们驯化成役畜，或者当成食物、纤维素的重要来源。
刀耕火种
证明早期采集狩猎者对自然环境的影响日益增加的第二个例子，就是澳大利亚考古学家里斯·琼斯（Rhys Jones）称之为“刀耕火种”的人类活动。严格地说，刀耕火种算不上一种真正的种植活动。然而就像种植一样，它是一种通过调控自然来增加人类认为有用的动植物产量的方式。刀耕火种者会定期烧掉土地上的残留物，以防止危险可燃物的堆积。定期放火烧地还可以清理低矮的杂草，沉积灰烬。实际上，这种做法加速了已死的有机物的分解，使新生植物迅速萌芽，从而吸引食草动物和捕食这些动物的掠食者。在短短几天或者几周之内，猎人便可以重返他们烧过的这片土地，找寻到许多新的植物和以这些植物为食的各种动物。
人类有计划地在其定居的大陆上焚烧土地。随着时间流逝，这种活动逐渐改变了当地的地貌和动植物混杂的模式。以澳大利亚为例，千百年来持续不断的刀耕火种，使桉树分布的范围越来越广，但这却是以其他畏火植物的减少为代价的，也因此塑造了与人类初到澳大利亚时截然不同的地貌。
加快步伐
从距今约5万年前开始，技术革新的速度开始加快。人类顺利迁移到新大陆、新环境，便是技术革新加快的一个佐证。此外，新的技术、技能开始传播，石质工具变得更多样、更精致，很多还安装了手柄。人们开始使用新材料，如兽骨、树脂和植物纤维。从距今约3万到2万年前开始，越来越多的新式精密工具逐渐出现，包括弓箭和长矛抛掷器。
苔原地区（苔原是平坦或稍有起伏的无树平原，位于典型的寒带和亚寒带地区）的采集狩猎者们用骨针缝制动物皮毛，精心剪裁以制成衣物。有时，他们会用动物牙齿或贝壳制成的精美饰品装点衣物。他们的猎物遗迹显示，猎人们的狩猎技术（尤其是在寒冷的气候条件下）已经非常专业，这说明他们对不同环境的了解变得越来越熟练。岩洞壁画、木质或骨质雕塑也开始出现在互无联系的非洲、澳洲、亚洲和欧洲各地。
富足采集狩猎者的出现
不断加速的技术革新带来了新发展，为最终引导人类进入农耕时代的变革埋下了伏笔。大多数的采集狩猎技术是“分散型”的，它引导人类占据了广大的地区，但却没有扩大单个部落的规模。然而，采集狩猎者有时也会采用“集约型”技术。换句话说，这是一种引导他们从给定区域内获取更多资源的技术。这种技术使采集狩猎者们能创建规模更大、更稳定（适宜定居）的部落。这种变化的证据普遍来自于距今20 000年至15 000年前，其中最著名的证物来自位于美索不达米亚和尼罗河谷之间的走廊地带，这是连接非洲和亚欧大陆的一片区域。人类学家很早就意识到，居住在物产丰富地区的采集狩猎者们，其流动意识可能会逐渐减弱，他们大部分时间会生活在1到2个主要的定居地内。而且，只要采集狩猎者们发明出能提高特定区域内资源产出的新技术，他们的定居意识便愈发增强。人类学家将这种采集狩猎者称为“富足的采集狩猎者”。