Il Neolitico antico (6000-4000 a.C.) segna una svolta importante nella storia dell'isola. L'invenzione della ceramica consente la produzione di recipienti di varie dimensioni destinati a varie funzioni.
Il passaggio da un sistema di sussistenza basato su caccia e raccolta a quello incentrato su agricoltura e addomesticamento e allevamento degli animali produce radicali mutamenti nell'approvvigionamento delle risorse alimentari, con progressivo aumento demografico e profonde conseguenze sul piano sociale ed economico.
Il periodo è caratterizzato da una produzione ceramica denominata cardiale, dal nome della conchiglia (Cardium) utilizzata per imprimere la decorazione sulla superficie dei manufatti. Grotte e ripari sotto roccia sono abitazioni tipiche di questa fase. Tra i siti che hanno restituito ceramiche cardiali ricordiamo le grotte di Su Carroppu (Carbonia) e Filiestru (Mara).
Nel Neolitico antico si sviluppa anche lo sfruttamento sistematico dell'ossidiana (roccia vulcanica dalla struttura vetrosa) proveniente dal Monte Arci, nell'Oristanese. Si tratta di una preziosa risorsa per la produzione di manufatti litici, che verrà ampiamente impiegata in Sardegna.
Ossidiana proveniente da Monte Arci è stata rinvenuta anche in località extrainsulari. Tali ritrovamenti sono stati spesso interpretati come segnale di un vero e proprio commercio ad ampio raggio dell'ossidiana sarda, anche se le più recenti ricerche tendono ad attenuare quest'affermazione.
