目前，学术界至少有两种方法可以判断一个民族的来源，一种是通过DNA检测，也就是分子人类学，另外一种就是语言分析（不是文字分析）。通过这两种途径研究中国的各大民族，我们可以了解中国各大民族的来源，以及相互之间的亲缘情况。根据这些研究发现，中国的56个民族，大多数都是同宗同源的关系，就算不是同宗同源，也有血缘上的通婚、融合的关系。
目前，考古学家普遍把人类的进化分为能人、直立人、早期智人（古人）和晚期智人（新人）四大阶段。在亚欧大陆发现过大量的直立人和早期智人遗址，没有能人遗址。大约在10万年前，第四季冰川袭来，这些最早到达亚欧大陆的直立人和早期智人基本灭绝了。
晚期智人是现代人类的共同祖先，大约在20万年前在非洲出现，大约在10万年前开始迁徙到全世界。最早从非洲迁徙而出的是一群黑种人，他们主要被分为矮黑人（尼格利陀人）和棕色人种。矮黑人的Y染色体（父系遗传基因）被标记为D，他们虽然在肤色上和非洲黑人相似，但是血缘上差距太远。棕色人种的Y染色体标记为C，其肤色比矮黑人浅一些。
大约在5万年前，第四季冰川开始融化，亚欧大陆内部的气候开始上升，于是人类开始进入亚欧大陆内部。曾经矮黑人和棕色人广泛分布于亚欧大陆，只是后来因为黄种人的到来发生了改变。黄种人在东亚发明了农业，导致了人口剧增，他们占领了整个农耕区。而棕色人种和矮黑人则保留在了游牧地区和渔猎地区。
根据DNA检测发现，棕色人种是中国古代东北民族的主要基因来源之一。如鄂温克族、鄂伦春族、蒙古族的C型比例高达55%以上，甚至到达了65%，满族为45%。这些民族被总的称为“通古斯人”。大兴安岭一带是中国古达游牧民族的起源地之一，鲜卑、蒙古、契丹都是起源于此。受到古代游牧民族西迁的影响，西北地区的游牧民族的C型比例也很高，如哈萨克族高达45%，乌孜别克族有17%。
矮黑人的D型基因主要保存在西南地区，这里的古代原始森林密布，使得他们能够生存下来。中国古代氐族、白马族就是这个群体。藏族的D型高达58%，土家族、彝族、瑶族、景颇族、苗族的D型比例也能够达到30%以上，汉族人也有一定比例。中国境内的矮黑人种和后来的黄种人长期融合，因此基本改变了过去的形态。目前亚洲D型基因比例最高的是安达曼人，达到了100%，说白了就是纯的矮黑人。
随后从非洲走出的是浅色人种，所谓浅色就是肤色不黑。到达了西亚、南亚一带后，浅色人种分化为了白种人和黄种人。白种人最发展壮大的一支为印欧语族，其Y染色体为R。印欧有一支向东进入了中亚东欧一带，形成了斯拉夫族和阿尔泰语民族（吐火罗人），成为中国西北游牧民族的主要起源。哈萨克族、阿尔泰族（50%）、吉尔吉斯族（70%）、维吾尔族（38%）、乌兹别克族（70%左右）都有较高的印欧人R型比例。回族的基因有大量的白种人比例，其中阿拉伯基因占8%、西欧基因占据12%，阿尔泰基因有5%。
在C、D型到达东亚大陆之后不久，黄种人的主流支系就穿过了南亚、东南亚的热带雨林，取代了中国大陆，他们的Y染色体为O。滇缅地区是黄种人的分化地区，主要分为了两大类别。留在东南亚和进入中国东南地区的为沿海支，进入云南深入内陆地区的为内陆支。Y染色体分别是O1和O2（以前称为划分为了O3，由于O1和O2合并为了，就变为了O2）。
在中国发现最早的晚期智人遗址是柳江人和丽江人等，都位于西南地区，都有十分明显的黄种人特征。进入了云贵高原的民族被称为“百濮”民族，包含云贵地区的众多民族，如独龙族、彝族、景颇族、纳西族、傈僳族、白族、哈尼族、拉祜族、普米族、怒族、阿昌族。在语言上，这些民族都属于汉藏语系。汉藏语系包含了457种语言，是世界第二大语系，内部主要分为汉语、藏缅语族，藏缅语族又包含了彝语、缅甸语、藏语、曼尼普尔语、羌语、嘉绒语等。在这些民族中，独龙族的O2比例几乎达到了100%，彝族为29%，苗族40%、藏族为35%。
百濮民族有一支进入了青藏高原边缘北上，形成了古羌族。古羌族后来又发展到了甘肃、青海、陕西一带，被称为西戎、北狄、义渠等，其中一支进入了青藏高原内部和原来的矮黑人融合，形成了藏族。另外一支进入了渭河流域，成为了华夏族的祖先。由于华夏族在渭河流域发明了农业，由此人口迅速增加，不但发展壮大。后来华夏族从渭河流域发展到了黄河下游，秦汉时期又大规模进入了长江流域，发展成为了汉族。
羊在羌族中占据重要的地位，如藏族就以羊为图腾。《说文解字》对羌的解释是：“西戎牧羊人也”。《山海经·西山经》中对羌族的羊图腾有记载：“其神状皆羊身人面”。华夏族是姜姓和姬姓融合而来。《山海经》记载了许多北狄、西戎都是姬姓，这说明了古羌族和华夏族之间的同源关系。古代也有许多史料记载大禹就是西羌人，如《新语·术事》云：“大禹出于西羌”。《史记·六国年表》：“禹兴于西羌”。
百濮民族的另外一支没有沿着青藏高原北上，而是沿着长江流域前进，形成了苗蛮集团，基因为O2-M7。他们在上古时代被称为“三苗”，“三苗之国，左洞庭而右彭蠡”。在尧舜禹时代在丹江一带和华夏族多次发生战争。到了周朝发展成为了荆楚。根据文字学研究，古代的苗也就是“蛮”，因此楚国也自称为“蛮”。楚王曾说“我蛮夷也，不与中国之号谥”。
现在的苗族、瑶族就属于这个支系，目前主要分布在西南地区，其中大部分位于贵州省。在语言上，属于苗瑶语族。该语族和藏缅语族、壮侗语族具有密切的联系。
另外一支是黄种人是沿海支系，Y染色体为O1。之所以分布着沿海地区，是因为长期从事于渔猎。中国古代称为百越族。百越的分布遍布了珠江流域和长江中下游，以及海南岛和台湾岛。《汉书·地理志》注引臣瓒曰："自交趾至会稽七八千里，百越杂处，各有种姓”。百越按照地理的分布又可以分为于越（苏浙）、闽越（福建）、扬越（江淮）、南越（两广）、西瓯（广西西部）、骆越（越南北部）等。著名的河姆渡文化和良渚文化就是古代越人创造的。在春秋时期曾经建立了强大的越国，一度称霸中原。
目前，中国依然有许多的百越民族，他们主要分布在珠江流域，如壮族、布依族、水族、侗族、傣族等。在语言上分析，就是壮侗语族，包括壮语、侗语、水语、仫佬语、毛南语、拉珈语、佯僙语、莫语、黎语、仡佬语、布依语、泰语等。位于台湾的高山族也属于百越民族，其基因中的O1高达60%以上。但是他们却创造了南岛语，在太平洋中流传十分广泛。
根据分子人类学的分析，地球上较大的民族都不会是血缘纯的民族，血缘较纯的民族，主要分布在相对隔绝的地区，如安达曼群岛、滇缅的森林以及澳大利亚等地。中国各大民族之间都有相互融合的局面，如汉族就是华夏族和东夷、百越、苗蛮、北狄、西戎、鲜卑等融合而来，目前汉族的O3比例也才70%左右。其他的民族之间也是相互融合的关系，因此说中华民族是血脉相连的大家庭，那是绝对没有问题的。