土穴窑洞式建筑居住形式最早发生在黄河中游、晋陕峡谷两岸的黄土高原上。距今5000—6000年的仰韶文化、距今约6000年的半坡文化为标志的母系氏族社会繁荣期的新石器早中期文化，和距今约4000年的龙山文化为标志的父系氏族社会的新石器晚期，黄土高原窑洞不单成为这两种文化的内容，而且发育得相当成熟——“吕”字形窑洞居室已经出现。

     黄土高原南界的西安半坡先民的45座居住建筑的主要形式就是方型、圆形的半地穴式。而在陕北，发掘出的穴居遗址已发展到具有内外两室的“套间”性质，呈“吕”字形，石板铺地，料礓石粉抹墙，还建有我国最早的壁炉。在山西省石楼岔沟有仰韶文化穴居遗存，平面呈方圆形，中央有灶，入口处小，已有了门的雏形。

     内蒙古凉城园子沟发现了龙山文化早期穴居聚落遗址，其中横穴28座，3间为一组，已呈“一明一暗”的“套间”雏形。新石器时代正是恩格斯所说的从母权走向父权，是“人类所经历的最激烈的革命之一”，是“一切文化民族在这一时期经历了自己的英雄时代”。此也正是以陕北轩辕黄帝陵为标志的传说中的炎黄时代。先民们就这样经历了从原始穴居到人工穴居、半穴居，最后酿成了土窑洞的出现。