Dieta paleolityczna (nazywana również dietą człowieka pierwotnego) opiera się na sposobie żywienia człowieka prehistorycznego, żyjącego w epoce kamienia łupanego. Okres paleolitu rozpoczął się około 2,6 mln temu kiedy hominidy, czyli praprzodkowie współczesnego człowieka, zaczęli używać kamiennych narzędzi oraz prowadzić koczowniczy tryb życia. Niewielkie grupy człowiekowatych tworzyły plemiona zbieracko-łowieckie. Do zdobywania pożywienia wykorzystywały prymitywne przyrządy w postaci zaostrzonych kijów, dzid, kamiennych toporów oraz noży. Posiadali również umiejętność niecenia ognia. Wraz z początkiem ery paleolitycznej sposób żywienia hominidów uległ zmianie. Spożywana w ogromnych ilościach żywność pochodzenia roślinnego została częściowo zastąpiona przez produkty o wyższej gęstości energetycznej, takie jak: mięso, szpik czy podroby.

Źródłem pożywienia ludzi paleolitu było to co zdołali upolować oraz zebrać. Sposób żywienia naszych praprzodków był ściśle uzależniony od klimatu oraz naturalnych zasobów występujących w zajmowanym przez nich środowisku. Uważa się, iż dostępna dla hominidów żywność była dobrym źródłem żelaza hemowego, jodu, cynku, miedzi, selenu, witaminy A, D oraz nienasyconych kwasów tłuszczowych. W jadłospisie człowieka paleolitu nie było produktów zbożowych, mleka oraz przetworów mlecznych, rafinowanych cukrów, wysoko przetworzonych tłuszczów, przypraw, chemicznych dodatków do żywności oraz alkoholu. Upowszechnienie rolnictwa oraz udomowienie zwierząt spowodowało, że te grupy produktów znalazły się w codziennej diecie współczesnych ludzi. Praprzodkowie z epoki kamienia łupanego spożywali znaczne ilości mięsa dzikich zwierząt. Głównym źródłem węglowodanów były dziko rosnące nieskrobiowe warzywa oraz owoce. Całkowite spożycie węglowodanów było niższe, przy czym błonnika pokarmowego dużo wyższe niż współcześnie. Ogólne spożycie tłuszczów było podobne, natomiast podaż nasyconych kwasów tłuszczowych znacznie niższa.

Podstawowe różnice występujące w diecie ludzi z okresu zbieracko-łowieckiego oraz populacji współczesnych.

Dieta paleolityczna stosowana współcześnie opiera się na wszystkich rodzajach chudego mięsa, owocach morza oraz nieskrobiowych warzywach i owocach. Dodatkowym uzupełnieniem są ryby zimnowodne, orzechy oraz oleje roślinne. W codziennym jadłospisie racji bytu nie mają produkty zbożowe, nasiona roślin strączkowych, nabiał, wyroby wędliniarskie oraz produkty wysoko przetworzone. Co ważne, celem diety paleolitycznej nie jest redukcja masy ciała. Jest to schemat żywienia, który może być stosowany przez całe życie. Dzięki zrównoważeniu ilości żywności pochodzenia roślinnego i zwierzęcego osoby na diecie paleo osiągają stopniową redukcję masy ciała. Sprzyja temu również wyższa podaż białka, które wspomaga metabolizm oraz daje dłuższe uczucie sytości. Wprowadzone do współczesnej diety paleo produkty takie jak oleje roślinne, orzechy czy awokado dostarczają organizmowi jednonienasyconych kwasów tłuszczowych. W epoce kamienia łupanego źródłem tego składnika był szpik kostny. Kwasy omega-3 pozyskiwane są z ryb morskich, owoców morza, oleju lnianego, roślin liściastych oraz tranu. W diecie człowieka pierwotnego czerpane były głównie z mózgów upolowanych zwierząt.  

Dzięki ograniczeniu spożywania produktów wysoko przetworzonych dieta paleolityczna niesie za sobą liczne korzyści zdrowotne. Osoby stosujące ten model żywienia przyjmują znacznie mniej soli, a co za tym idzie sodu, z jednoczesnym zwiększeniem spożycia potasu. Może to skutecznie uchronić przed rozwojem nadciśnienia tętniczego krwi. Ograniczenie do minimum spożycia produktów zawierających rafinowane węglowodany, na rzecz tych o niskim indeksie glikemicznym, sprzyja utrzymywaniu prawidłowej masy ciała oraz redukcji ryzyka rozwoju chorób takich jak cukrzyca typu 2, miażdżyca, nowotwory. Wyższe spożycie błonnika pokarmowego pozwala na zachowanie właściwej czynności przewodu pokarmowego, daje dłuższe uczucie sytości, obniża ryzyko wystąpienia cukrzycy typu 2 oraz redukuje poziom cholesterolu w surowicy krwi. Dieta paleolityczna obfituje w naturalne źródła witamin, składników mineralnych, antyoksydantów i fitozwiązków. Wysoka podaż witamin antyoksydacyjnych, tokoferoli, karotenoidów czy flawonoidów wzmacnia barierę antyoksydacyjną organizmu, opóźnia starzenie się komórek oraz stawowi skuteczną prewencję przed rozwojem chorób cywilizacyjnych.

Zawartość cholesterolu w diecie paleolitycznej znacznie przewyższa zalecane normy, jednak w surowicy krwi myśliwych-zbieraczy żyjących w XX wieku nie stwierdzono podwyższonego poziomu cholesterolu w surowicy krwi. Uważa się, iż ma to związek z korzystnym stosunkiem spożycia kwasów tłuszczowych nienasyconych do nasyconych. Dieta paleolityczna dostarcza znacznie większych ilości wielonienasyconych kwasów tłuszczowych niż przeciętna dieta zachodnia. Stosunek kwasów tłuszczowych z rodziny omega-6 do omega-3 waha się w granicach 1:1 do 4:1, co uznaje się za pożądane wartości. Co więcej, dieta wzorowana na sposobie odżywania hominidów nie dostarcza najbardziej miażdżycorodnych tłuszczów trans, które znajdują się w żywności wysoko przetworzonej. 

Minusem diety człowieka pierwotnego może być niedostateczna podaż wapnia, która jest wynikiem wykluczenia z jadłospisu nabiału oraz produktów zbożowych. Co więcej, znajdują się w nim znaczne ilości szczawianów oraz fitynianów - związków, które mogą utrudniać wchłanianie tego składnika z przewodu pokarmowego. Stosując dietę paleolityczną należy dbać o prawidłową podaż wapnia wraz z dietą lub stosować sprawdzone, naturalne suplementy diety. Spośród produktów dozwolonych w diecie paleo najlepszym źródłem wapnia są ryby wraz z ośćmi, orzechy, zielone warzywa liściaste, jaja. Oprócz tego jadłospis odznacza się wysoką wartością białka (około 30-40% dziennej podaży kalorii) co w dłuższej perspektywie może okazać się obciążające dla wątroby oraz nerek.  

Nie ma przeciwwskazań do stosowania diety paleolitycznej przez osoby zdrowe. Warto pamiętać, że nie jest to typowa dieta redukcyjna, a schemat żywienia, który można stosować przez całe życie. Osoby cierpiące na zaburzenia hormonalne, choroby układu krążenia, przewodu pokarmowego, nerek i inne oraz kobiety w ciąży czy karmiące piersią przed wdrożeniem w życie zasad diety człowieka pierwotnego powinny skonsultować się z dietetykiem lub lekarzem.