Στην αρχαιολογία του Παλαιού Κόσμου η [[Χαλκολιθική περίοδος|Χαλκολιθική περίοδος ή Εποχή του Χαλκού]] αναφέρεται στη μεταβατική περίοδο κατά την οποία η πρώιμη μεταλλουργία του [[Χαλκός|χαλκού]] εμφανίστηκε μαζί με τη διαδεδομένη χρήση λίθινων εργαλείων. Η περίοδος αυτή είχε σε μεγάλο βαθμό ακόμη χαρακτήρα Νεολιθικό. Είναι μια φάση της [[Εποχή του Ορείχαλκου|Εποχής του Ορείχαλκου]] πριν ανακαλυφθεί ότι η προσθήκη [[Κασσίτερος|κασσίτερου]] στο χαλκό σχημάτιζε το σκληρότερο [[κρατέρωμα]]. Η Εποχή του Χαλκού ορίσθηκε αρχικά ως η μετάβαση από τη Νεολιθική στην Εποχή του Ορείχαλκου. Εντούτοις επειδή χαρακτηρίζεται από τη χρήση μετάλλων η Εποχή του Χαλκού θεωρείται τμήμα μάλλον της Εποχής του Ορείχαλκου παρά της Λίθινης Εποχής.
[[File:TimnaChalcolithicMine.JPG|thumb|left|200px|Χαλκολιθικό ορυχείο χαλκού στην Κοιλάδα Τίμνα, στην Ερημο Νεγκέβ στο [[Ισραήλ]]]]
Ενας αρχαιοογικόςαρχαιολογικός χώρος στη [[Σερβία] περιέχει την παλαιότερη με ασφάλεια χρονολογημένη απόδειξη κατεργασίας χαλκού σε υψηλή θερμοκρασία, πριν από 7.500 χρόνια. Το εύρημα του Ιουνίου 2010 επεκτείνει τη γνωστή καταγεγραμμένη τήξη χαλκού 800 χρόνια νωρίτερα και δείχνει ότι η τήξη του χαλκού είχε μάλλον εφευρεθεί σε ξεχωριστά της Ασίας και της Ευρώπης εκείνη την εποχή παρά διαδόθηκε από μια μοναδική πηγή. H εμφάνιση της [[Μεταλλουργία|μεταλλουργίας]] πρέπει να συνέβη πρώτα στην Εύφορη Ημισέληνο, όπου οδήγησε στην Εποχή του Ορείχαλκου την [[4η χιλιετία π.Χ.]] (η παραδοσιακή άποψη), ενώ ευρήματα από τον [[Πολιτισμός Βίντσα|Πολιτισμό Βίντσα]] στην Ευρώπη έχουν τώρα με ασφάλεια χρονολογηθεί λίγο αρχαιότερα από εκείνα της Εύφορης Ημισελήνου. Η Κοιλάδα Τίμνα περιέχει μαρτυρίες εξόρυξης χαλκού πριν από 9.000 ως 7.000 χρόνια. Η διαδικασία της μετάβασης από τη Νεολιθική στη Χαλκολιθική περίοδο χαρακτηρίζεται σε αρχαιολογικά σύνολα εργαλείων από πέτρα από μείωση της προμήθειας και χρήσης υψηλής πιότητας πρώτων υλών. Η Βόρεια Αφρική και η Κοιλάδα του Νείλου εισήγαγαν την τεχνολογία του σιδήρου από την [[Εγγύς Ανατολή]] και ακολούθησαν τη δική της πορεία εξέλιξης των Εποχών του Ορείχαλκου και του Σιδήρου. Ομως οι Εποχές του Ορείχαλκου και του Σιδήρου συνέβησαν ταυτόχρονα στο μεγαλύτερο μέρος της Αφρικής.
