从1万年前到公元前3世纪,是日本的绳纹时代。由于已度过冰河时期,海面上升,日本列岛与大陆隔绝,一般认为,绳纹时代人与大陆来往甚少。目前,已发现数千具绳纹人的遗骨。从其体质结构来看,虽因时代和环境的不同,同为绳纹人也有体质差异,但大都保留着“古蒙古利亚人”的典型特征,如身材矮小、脸型短、鼻扁平等,与现代日本人显然不同。
然而,自绳纹时代晚期开始,又有亚洲大陆移民进入日本。到弥生时代,大陆移民急剧增加。1953年,九州大学教授金关丈夫在本州西北端的山口县土井浜发现了200余具保存良好的弥生人遗骨。其体质结构与绳纹人明显不同,其特点是身材高(平均约162——163厘米)、脸型长等,更接近于现代日本人。经许多学者研究,认为弥生时代的大陆移民,来自朝鲜半岛和中国东北、蒙古、东西伯利亚等东北亚地区,属“新蒙古利亚人”系统,最初居住于本州西端和北九州,以后逐渐向东扩散,经近畿地区扩散至关东地区。在扩散过程中,他们不断与原居民(绳纹人的子孙)混血。不过,学者们对大陆移民的人数与混血对日本民族构成的影响,其估价却大相径庭。持“演变说”的学者认为,这些来自东北亚的大陆移民,因后继乏人,在混血过程中,逐渐为原居民集团所吸收,其影响不大。而持“混血说”的学者,则运用当代的人口统计法和拟态模型法推算,移民过程近千年(从公元前3世纪至公元7世纪),大陆新移民的人数可达数十万乃至上百万,在有些地区应占人口的四成到九成,他们认为混血之影响,远远超过一般人们的想象。自然人类学家埴原和郎便持此说。诚然,他们也承认地域的差异,认为在弥生时代来自东北亚的新移民大多居住于北九州地区。其一部分曾扩散至近畿和关东地区,而地处偏远的东北地区、北海道、西北九州、离岛地区,则较少或几乎未受移民混血的影响,仍以绳纹人的子孙为主要居民,因而生活于北海道的阿伊努人被认为是未受混血影响的绳纹人的直系子孙。于是,在弥生时代,形成了日本人的二重构造,即移民系统弥生人(主要分布于西日本)和绳纹系统弥生人(主要分布于东日本)。而且,指纹、耳垢、齿冠的类型调查以及近年来新兴的血液、病毒遗传因子调查,亦似乎支持这种“二重构造”说。当然,在弥生时代,也可能有中国江南地区的移民,直接或经南岛地区进入日本,但日本学者的有关研究尚不多见。
弥生时代后的古坟时代(3世纪至6世纪),大陆移民仍不断进入日本,且继续向东日本和各地扩散,与原居民的混血亦持续进行。但是,日本人的“二重构造”仍然存在。直至现代依然如此。只是绳纹人系统的影响,日渐缩小而已。因而,从体质结构来看,日本民族绝非单一民族,而是在漫长的历史中,由来自东南亚的人口集团和东北亚的人口集团,不断混血形成的“混合民族”。
从日本语起源的角度来看,与日本民族起源问题直接相关的,是日本语的起源为何,它属于哪一语言系统。因为在当时的条件下,只有使用某种语言的民族的人们到达并生活于日本列岛,那种语言才可能成为日本语的来源。通过探索日本语的起源亦可证明,日本民族是“混合民族”。