人类的文明史，是靠有形文明遗存和无形文明遗存传承下来的。史前的人类文明遗存，主要见于旷野的岩画和居住的遗址。从这些最早的文明遗存中，我们看到，史前人类最早的文明活动中，彩绘文化居然是一个主要内容。根据史前彩绘文化的推断，在新石器时代就有应当有研磨颜料的研磨器了。最早使用研磨器，主要用于人体彩绘（如印第安人等土著民族至今沿用）、绘制彩陶和岩壁画等。新石器时代的研磨器是取自然石头所为。现今考古发掘中能见到的最早的研磨器，出现于新石器时代。我国许多文化遗址都出土过这类用途的研磨器。研磨颜料的研磨器，以其特有的功能被先民传承，并发展为后世的砚台。时至今日，砚台还在亚洲广大地区使用，成为史前创造的唯一被人类继承、沿用至今的文明工具。
研磨器的形制，取决于研磨对象即颜料的性状。史前颜料基本是赤铁矿、朱砂、软锰矿（二氧化锰）等自然存在的矿物质，这些颜料矿一般是较软的颗粒或粉末状。除了天然矿物颜料外，植物性的木炭也可以作为黑色的颜料。
汉代的桓谭在《新论》一书中称：“伏羲之制杵舂，万民以济。”伏羲是中华民族的人文始祖，是我国古籍中记载的最早的王，所处时代约为新石器时代。民间传说、典籍记载与考古发掘互为印证。
史前研磨器的共同特点，均是以自然石为底，上附圆形研石或柱形研棒。
史前研磨器的材质品类较多，有砾石、石灰石、砂石、青石、玉石等等。古人的工具也是一专多能，许多研磨器上的划痕当为磨制其他工具所为，如磨制箭镞、骨针、蚌刀等等。从研磨器的形状、大小来看，其使用功能是有区别的。形体大的应为粗加工用器，形体小的应为细加工用器，有些器形小不盈掌，或者兼有“笔舔”、“调色盘”类功能。
研磨器的历史跨度约4000年，换句话说，约4000年间，研磨器的发展变化不大。尽管夏、商、周这前三代，我国有记载的古代文明史已开始，不属于史前时代，但是就研磨器来说，这个时期的研磨器还是基本延续史前研磨器的样式。因为这个时期使用的矿物颜料和炭墨的状况没有多大变化，那么研磨器的造型和功能也就相应地延续了这三代。
夏、商、周时期研磨器的典籍资料和物质遗存资料都较少。首先是国家各级文物机构发掘出土的此类器物很少，同时从典籍上看，资料同样稀少。民国时期中国地质事业著名的创始人之一章鸿钊在《石雅》中认为：“砚字不见于经，意三代时尚未用砚也。”北魏郦道元《水经注》卷二十五中记载：“……夫子床前有石砚一枚，作甚古朴，云平生时物也。”说的是孔子家藏旧砚，但未见实物，所以不知其形制。清代黄钦阿《端溪砚史汇参》按曰：“上古三代之砚，仅见于此。此时未有笔墨纸，以漆贮玉石中，竹梃点之。于简版上，作蝌蚪书。” 可见这一时期的研磨器在史书的记载和存在实物中都是很珍罕的。
