Les sites du Natoufien ont été découverts dans les régions bordant la côte méditerranéenne du Proche-Orient, notamment près du mont Carmel et en Galilée, dans ce qui semble être le cœur de cette culture et la région où la sédentarisation est la plus avancée. Plus largement les sites associés de près ou de loin au Natoufien s'étendent du Sinaï jusqu'au Moyen-Euphrate en Syrie actuelle, mais la situation de ces régions durant cette période reste mal connue.
Le Natoufien est couramment divisé en deux périodes principales. Une période ancienne, qui coïncide avec une phase de climat plus chaude et humide que par le passé, voit le recul de la mobilité et l'émergence de villages de chasseurs-cueilleurs dont la subsistance repose sur une vaste gamme de ressources, et qui emploient un outillage lithique très divers. Une période récente, qui prend place dans une phase de refroidissement, voit un reflux de la sédentarité, très marqué dans le Levant méridional, tandis que des sites plus importants se développent sur le Moyen-Euphrate.
En l'état actuel des connaissances, rien n'indique que les Natoufiens aient été des agriculteurs, mais il est possible qu'ils aient procédé de manière marginale à des essais de culture des plantes.
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