Serie filogenética del caballo

La evolución del caballo puede seguirse a través del registro fósil hasta llegar al Hyracotherium, un pequeño mamífero herbívoro que vivió durante el eoceno. El Hyracotherium era un animal con tamaño similar al de un zorro, y tenía cuatro dedos en las patas anteriores y tres en las posteriores. En esa época aparecieron a la vez en Norteamérica y Eurasia diversas especies y géneros relacionados. Parece ser que las especies euroasiáticas desaparecieron; sin embargo, las especies americanas dieron lugar al género Mesohippus durante el oligoceno.
Algo más tarde, en el mioceno, a Mesohippus le sucedió Hypohippus y Anchitherium; se cree que ambas formas colonizaron después Eurasia desde América del Norte. Otros descendientes de Mesohippus fueron Miohippus y Merychippus; este último género desarrolló dientes con coronas muy altas, lo que le permitió, a diferencia de Hyrachotherium, que pastaba hierba, ramonear las hojas y brotes de árboles y arbustos. Entre los descendientes de Merychippus estaba Hipparion, que durante el plioceno se desplazó y expandió desde Norteamérica hasta Eurasia, y Pliohippus, tal vez el antecesor del caballo moderno, es decir, el género Equus. El paso entre América del Norte y Eurasia se realizaba a través del estrecho de Bering cuando ambos continentes estaban unidos.

Se cree que durante el pleistoceno el género Equus extendió su área de distribución desde Norteamérica a Eurasia, África y Sudamérica. Algún tiempo después los caballos americanos se extinguieron, quizá por alguna enfermedad. Diversos hallazgos en cuevas de Europa indican que el caballo era un animal muy abundante durante la edad de piedra en dicho continente; se han encontrado suficientes restos de esqueletos de caballos dentro y en los alrededores de estas cuevas como para afirmar que eran consumidos por el ser humano. El número de caballos disminuyó en el neolítico, cuando Europa estaba cubierta por bosques en su mayor parte. Se han encontrado restos de la edad del bronce, bocados y piezas de arneses, que demuestran que el caballo ya estaba domesticado en esta época.