Археологические данные свидетельствуют, что мезолитические и неолитические охотники и рыболовы формировали материальные культуры, отражающие присутствие носителей палеоевропейских языков Северной Евразии. Следы их присутствия фиксируются в стоянках, артефактах и погребальных традициях. Наиболее устойчивые языковые остатки субстрата проявляются в гидронимах и топонимах с характерными фонологическими и морфологическими особенностями, распределёнными по широкому Североевропейскому ареалу.

Большинство лингвистов рассматривают дохронологический субстрат как палеоевропейский слой, то есть наследие языков охотников-собирателей Северной Европы до экспансии финно-угров и индоевропейцев. Подтверждением этой гипотезы служат: соответствие ареала археологическим стоянкам мезолита и систематические фонологические несоответствия. Субстрат проявляется также в археологической сфере: особенностях погребального ритуала, типологии каменных орудий, а также практиках рыболовства и охоты.