舊石器時代，原始人使用的石器可以分為砍砸器、刮削器、尖狀器三大類，其中砍砸器形體厚重，帶有較鈍的鋒刃，原始人以之砍伐樹木和敲擊其他物品（如獸骨），無論是從功能上還是從外形上看，砍砸器和石斧都有很多類似之處，因此壹般認為它是石斧的前身。
不少地區還出土過另外壹種石器，這種石器的用途與斧子類似，但沒有安裝木柄，使用時直接用手抓住壹端，現代人壹般稱其為手斧。
▲左為砍砸器，右為手斧，均為模型，首都博物館藏，原件出土於北京周口店遺址，藏於北京周口店北京人遺址博
手斧也是打制出來的，造型與砍砸器類似，但要精細許多，有人認為它由砍砸器演化而來，然後又逐漸演化成後世常見的石斧，但也有人認為手斧和石斧是兩種完全不同的東西。
舊石器時代之後的時期被稱為中石器時代。中石器時代的大部分石器都由間接打擊法制成，工藝也比過去明顯精細了許多。
隨著生產力的進步，原始人制造石器的技術也變得更加高明，除了學會使用間接打擊法制造石器之外，還學會了使用復合工具。復合型的石斧由石斧頭和木柄組成，結合方式為繩索捆綁，和原始手斧相比，帶有木柄的石斧使用起來更加方便發力。
▲石斧模型，半坡博物館藏
進入新石器時代後，石斧的制作工藝更加成熟，這壹時期的石斧多為磨制而成，並出現了石質的柄首和冒，和打制石器相比，磨制石器可以制造的更為輕巧和便利，而柄首和冒可以減少木柄的損耗，同時也增加了石斧的美觀性。
洋堵良渚文化遺址出土過壹件制作精細的石斧，這件石斧所配備的木柄上鑿有壹個孔，安裝時需要把石斧插在孔裏，然後再用繩索將木柄和石斧紮緊，木柄的頂端有冒，末端有柄首。這種結構的石斧在多地都有發現，如臨汝閻村新石器時代出土的彩陶缸上便繪有這種石斧的圖案。
整體上說，原始社會的石斧造型眾多，包括了條形、有孔、有肩、凹槽、束腰等若幹種造型，其中以長方形和梯形為多。
▲有肩石斧，貴州博物館藏
這些石斧的裝柄方法也不壹樣，有側綁，穿孔側綁，環繞捆綁，鑲嵌法等不同方法。
石斧是原始人重要的武器和工具，既能用來砍伐和捕獵，也能用來搏鬥殺敵。邳縣大墩子的壹座墓葬中，墓主手持石斧和石質短劍仰臥在坑中，學者認為，之所以使用石斧和短劍陪葬，是因為這兩種工具是墓主生前最重要的工具和武器。
裴李崗文化的墓葬中有50%以上都出土過石斧（部分報告中稱其為石鏟），沒有出土石斧的墓葬則會隨葬石棒和石磨盤等工具，壹般認為前者的墓主為男性，後者墓主為女性，也有部分墓葬中，既隨葬石斧，又隨葬石棒和石磨盤。
▲石鏟及石磨棒，裴李崗文化遺址出土
由於石斧具有重要的意義，因此部分原始部落會制造出壹些專門用來陪葬的明器斧，如江蘇海安青墩新石器遺址就出土過作為明器的陶斧。
新石器時代中晚期，人類開始制造專用於戰爭的武器，壹般來說，人類最先進的科技和材料往往首先應用於軍事領域，原始社會也不例外。用作武器的石斧被現代人稱為石鉞，它在外形和材質上都與普通石斧存在明顯區別：石鉞的石質通常比較優良，加工也比較細致；和石斧相比，石鉞的體型較為寬大，外形為扁寬梯形或風字形，本體較薄，厚度多在1cm以下；石鉞的刃部圓弧鋒利，鉞身上打有圓孔，方便穿繩捆綁。
普通石斧出於避免斧刃在砍伐樹木時損壞和增大石斧破壞力的考慮，往往制造的較為厚重。而石鉞的形體相對較薄，這樣可以磨制出更加鋒利的刃部，同時減少了武器的整體重量。原始社會的防具比較落後，士兵在大部分情況下要靠自己的身體直接承受武器的打擊，鋒利的石鉞可以更加容易的對人體造成傷害，而武器制造的越輕便，操作者的招數就越靈活。由於在格鬥時，石鉞會和敵方的武器進行碰撞，因此為了避免鉞頭脫落，石鉞在裝柄時需要捆綁的比石斧更加牢固，出於這種考慮，石鉞上都打有用來穿繩的圓孔。
▲良渚文化時期玉鉞
除早期石鉞外，大部分石鉞都采用切割法制成，良渚文化遺址和石峽文化遺址中出土過壹些頂部收縮有肩的石鉞，與後世銅鉞的外形較為相近。
石斧還是壹種刑具，原始社會時期，人類的砍伐類武器有石刀和石斧，但前者形體較薄，無法承擔刑具的任務，而石斧形體厚重，可以很容易的砍掉人的頭顱，因此經常被用於行刑。
河北邯鄲澗溝遺址的2座龍山時期的房基中各發現過3具人頭骨，考古人員除去這些頭骨表面的鈣質結核後，發現每個頭骨上都有若幹條長條狀的斧砍痕跡。經推測，這些人被砍掉頭顱後，施刑者還用石斧剝去了他們的頭皮。
由於斧鉞類武器經常被用來行刑，因此逐漸被引申出執法和權力的意義。原始社會晚期時，鉞便與地位緊密相關，不少地區都出土過壹些制作精美的玉鉞或石鉞，這些鉞往往伴隨其他玉質禮器出土，是持有者地位的象征，其中部分玉鉞還刻有代表部落的圖騰符號。
如余杭良渚文化遺址的11座墓中，有9座出土了石鉞，這些鉞通長70~80cm，柄部塗有朱砂，並鑲嵌玉粒，末端有柄首。
▲玉神人獸面紋鉞及冒、柄首，余杭雉山村反山12號墓出土，浙江博物館藏
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