Bằng chứng khảo cổ học lâu đời nhất về khai thác và chế tác đồng là phát hiện ra một mặt dây chuyền bằng đồng ở miền bắc Iraq từ năm 8.700 TCN. Bằng chứng sớm nhất được xác thực và có niên đại về nghề gia công kim loại ở Châu Mỹ là quá trình chế biến đồng ở Wisconsin, gần Hồ Michigan. Đồng được đập cho đến khi giòn rồi nung nóng để có thể gia công thêm. Công nghệ này có niên đại khoảng 4000-5000 TCN. Các hiện vật bằng vàng lâu đời nhất trên thế giới đến từ Nghĩa trang Varna của Bulgaria và có niên đại từ năm 4450 TCN.
Không phải tất cả kim loại đều cần lửa để có được hoặc chế tác. Isaac Asimov suy đoán rằng vàng là "kim loại đầu tiên". Lý luận của ông là theo tính chất hóa học, vàng được tìm thấy trong tự nhiên dưới dạng những cục vàng nguyên chất. Nói cách khác, vàng, mặc dù rất hiếm, nhưng đôi khi vẫn được tìm thấy trong tự nhiên dưới dạng kim loại. Có một số kim loại khác đôi khi xuất hiện tự nhiên và là kết quả của thiên thạch. Hầu như tất cả các kim loại khác đều được tìm thấy trong quặng, một loại đá chứa khoáng chất, cần nhiệt hoặc một số quy trình khác để giải phóng kim loại. Một đặc điểm khác của vàng là nó có thể chế tác được ngay khi tìm thấy, nghĩa là không cần công nghệ nào ngoài búa đá và đe để chế tác kim loại. Đây là kết quả của tính chất dễ uốn và dễ dát mỏng của vàng. Các công cụ đầu tiên là đá, xương, gỗ và gân, tất cả đều đủ để chế tác vàng.
Vào một thời điểm nào đó không xác định, mối liên hệ giữa nhiệt và sự giải phóng kim loại từ đá trở nên rõ ràng, đá giàu đồng, thiếc và chì trở nên có nhu cầu. Những loại quặng này được khai thác ở bất cứ nơi nào chúng được biết đến. Người ta đã tìm thấy tàn tích của những mỏ cổ đại như vậy trên khắp Tây Nam Á. Người dân Nam Á ở Mehrgarh đã tiến hành gia công kim loại vào khoảng năm 7000–3300 TCN. Sự kết thúc của sự khởi đầu của gia công kim loại diễn ra vào khoảng năm 6000 TCN khi luyện đồng trở nên phổ biến ở Tây Nam Á.
