התקופה הכלקוליתית משתרעת למן האלף החמישי ועד למחצית הראשונה של האלף הרביעי לפני הספירה. תקופה זו נחלקת לשני שלבים כרונולוגיים, תרבותיים:
התקופה הכלקוליתית הקדומה (קדם-ע'סולית: 5000–4500 לפני הספירה).
התקופה הכלקוליתית המאוחרת (ע'סולית: 4500–3500).

התקופה הכלקוליתית מתאפיינת בהתבססות הדרגתית של היישובים הכפריים שנשענו על חקלאות ומשק חי. פרישת היישובים נרחבת, והם משתרעים מהנגב ומדבר יהודה בדרום ועד לגולן בצפון. בתקופה זו נכנסו לשימוש טכנולוגיות ייצור חדשות, הועמקו קשרי מסחר אזוריים ובין-אזוריים ונוצרה לראשונה חברה מורכבת ומרובדת. תהליכים אלה הגיעו לשיאם במהלך התקופה הכלקוליתית המאוחרת. הפרישה היישובית הכוללת אתרי מגורים, אתרי פולחן וקבורה, מתעצמת ומשתרעת  מהנגב ומדבר יהודה בדרום ועד הגולן בצפון. ייצור כלי החרס לבש לראשונה בתקופה זו אופי תעשייתי עם כניסתם לשימוש של "האובניים האיטיים" ושכלול טכניקות הצריפה. בפרק זמן זה יצקו לראשונה כלי עבודה וכלי יוקרה ופולחן מנחושת, חלקם יוצרו בטכניקת "השעווה הנעלמה". לצד תעשיית הנחושת שגשגו גם תעשיית הבזלת, תעשיית העצם, תעשיית הצדף ותעשיית השנהב - חומרים שיצרו מהם כלי יוקרה ופולחן כגון קערות, קובעות, פסלים, צלמיות ונטיפות.