A serra de Atapuerca pertence á cordillera Ibérica, é alargada e os seus puntos máis altos, Matagrande e San Vicente, teñen unha altitude máxima de 1079 metros. 

Está formada sobre todo por calizas, dolomías e calcarenitas do Mesozoico, que son rocas constituídas na seu maior parte por carbonatos cálcico e magnésico. 

A rocha caliza disólvese por acción do ácido carbónico, que se forma cando reaccionan a auga e o CO2 do aire. O ácido carbónico reacciona co cabonato cálcico da roca e fórmase bicarbonato cálcico, que é soluble en auga. Esta erosión vai formando cavidades no interior da roca, orixinando un tipo de formación xeológica que se denomina karst. 

As simas e dolinas son estruturas kársticas que se forman ao abrirse ao exterior as cavidades internas, facilitando que se poidan depositar nelas os restos orgánicos dos seres vivos. Así co paso do tempo, nunha cavidade pode chegar a formarse un xacemento de fósiles. Cando nunha cavidade quedan enterrados os restos das actividades dos homínidos ou os seus propios restos esqueléticos, fórmanse xacementos arqueolóxicos. 

Non todos están de acordo......... 

Aínda que a árbore evolutiva proposta por Arsuaga e colaboradores é aceptada por un gran número de investigadores a nivel mundial, existen discrepancias. Segundo esta árbore filoxenética, algunhas poboacións de Homo antecessor africano evolucinaron neste continente para dar lugar ao Homo rodhesiensis e é a partir desta especie que xurdiría en África o Homo sapiens. Por outra banda, algunhas poboacións de Homo antecessor europeo evolucionaron para dar lugar ao Homo heilderbergensis, a partir do cal xurdiu o Homo neanderthalensis, sendo ambas especies autóctonas europeas. 

A principal corrente opositora a Arsuaga encabézana os antropólogos Marta Lahr e Robert Foley, da Universidade de Cambridge. Estes investigadores sosteñen que o Homo heilderbergensis sería o antepasado común entre Homo sapiens e Homo neanderthalensis, eliminando da árbore ao Homo rodhesiensis. Propoñen que algunhas poboacións de Homo heilderbergensis (especie europea), migraron a África onde evolucionaron cara ao Homo sapiens.

¿ Como se forman os fósiles?

 Os tecidos brandos dos animais e as plantas descompóñense rápidamente, aínda que existen factores ambientais que frean ou inhiben a degradación, como o frío intenso. 

Os esqueletos son os mellores candidatos á fosilización, posto que teñen maior probabilidade de conservar a súa integridade e son menos alterados na superficie debido á presenza de minerales como o carbonato cálcico. 

Os restos esqueléticos son transportados ao lugar onde vai formarse o xacemento, por depredadores, carroñeros ou ata por correntes de auga. Unha vez que se produce o enterramento, o esqueleto queda máis protexido dos procesos destructivos e canto menos tempo tarde en realizarse, máis se favorecerá a preservación dos fósiles. 

Cando os restos esqueléticos son enterrados baixo unha espesa capa de sedimentos, teñen lugar unha serie de cambios físicos e químicos que preservan os restos, ao substituír os compoñentes orixinais por minerales máis estables, ou xerando unha cuberta cementada na súa superficie.