大汶口文化以一羣特點鮮明的陶器爲主要特徵。以夾砂陶和泥質紅陶爲主，也有灰陶、黑陶，並有少量硬質白陶。泥質陶器上常飾鏤孔、劃紋，有彩陶和簡單的朱繪陶。沙質陶器上少數飾附加有堆紋和籃紋。三足器、圓足器發達，也有平底器、圜底器和袋足器。典型器物爲觚形器、釜形器、鉢形器、罐形器、鏤孔圈足豆、雙鼻壺、背壺、寬肩壺、實足鬹、袋足鬹、高柄杯、瓶和大口尊等。
大汶口文化的居民盛行枕骨人工變形和青春期拔牙的習俗。是流行於古代中國東方、南方的拔牙習俗的發源地。在王因、大墩子墓中的骨骸上，還發現頜骨異常變形的現象，某些個體臼齒外側嚴重磨損甚至內縮，有數例在變形處置有小石球或陶球，變形當是由於長期口含小球所致。這是大汶口文化所獨有的奇特習俗。此外，死者隨葬獐牙、獐牙勾形器以及龜甲等，也爲其他新石器時代文化所少見。
製陶技術
大汶口文化早期的陶器以夾砂紅陶和泥質紅陶爲主，灰陶和黑陶的數量較少。陶器的製作以手製爲主，輪修技術已普遍使用。紋飾有弦紋、劃紋、乳丁紋、繩索紋、附加堆紋、錐刺紋以及指甲紋等。彩陶數量增多，且花紋繁縟，其中圓點、弧線以及勾葉紋，與仰韶文化廟地溝文化類型相似，可能受到了仰韶文化的影響。
中期以夾砂紅陶的數量最多，次爲泥質黑陶和灰陶，泥質紅陶和夾砂灰陶的數量最少。中期的陶系和早期的區別是泥質紅陶數量的減少和泥質黑陶、泥質灰陶數量的增多。中期還出現了一些火候較高錦兒質地較爲細密的灰白陶。陶器的製作手法主要以手製爲主，輪修比較普遍，一些小型的器物已經開始輪制。陶器以素面爲主，部分器形表面磨光。發現有繁縟的編織紋圖案。有少量的彩陶。
晚期的製陶業已經有了較大的發展，輪制技術已用來生產大件陶器。燒窖技術有了改進，燒製出額薄胎磨光黑陶，胎厚僅1—2毫米。通過提高窖溫，燒出薄胎、質硬、色澤美的白陶、黃陶和粉色陶器。大汶口文化晚期的陶器以灰陶最多，次爲黑陶和白陶。出現了大寬肩壺、瓶等新型器形。中期已經出現的仿獸型陶器，在晚期又有了創新。彩陶到晚期減少、但仍有紋樣複雜的多色陶器。
房屋建築
大汶口文化發現的建築遺蹟不多，屬於早期的僅有幾處殘跡，不得窺其整體結構。中期建築遺存，在呈子遺址發現一座20平方米許的方形地面房基，門向南,平地挖槽築基，槽內豎柱，填土後錘打，室內的4個柱洞裏填有碎陶片、石子、灰土，緊密堅實。大墩子墓中出土3件陶屋模型，有方形、圓形兩種，都作攢尖頂，有的有門窗，四周有檐，屋外壁上刻有狗的輪廓線，它提供了中期住屋的立體形象。晚期建築，在三里河遺址發現4座房基。一座保存較好，平面橢圓形，亦爲挖槽築基，室內有1米多深的圓形窖穴，內有朽粟，發掘者認爲是座庫房。
墓葬文化
大汶口文化墓葬發現的較多。
早期文化遺存墓葬頭主要朝向爲東，也有朝向北的。葬制以單人葬爲主，也有較多的合葬。合葬以同性合葬和多人二次合葬爲主。多人二次合葬墓的人骨排列的十分整齊。早期墓葬在後期隨葬品出現多寡不一的現象，並且表現的比較顯著，多者達四五十件，寡者一件都沒有。隨葬生產工具的情況男女也不相同。男性多生產工具和手工工具，女性多生活用具。用狗殉葬的多爲男性。大汶口文化早期墓葬還普遍使用獐牙和獐牙勾形器以及龜甲等隨葬，同時還普遍存在對成年男女拔除門齒和對頭骨進行人工變形等現象。拔牙的年齡都在15—20歲之間。
中期文化遺存墓葬頭大多朝東或朝北。葬式以單人仰身直肢葬爲主，有一定數量的合葬墓。合葬墓中有同性合葬，一定年齡相當的成年男女合葬、大人和小孩合葬三種。其中以一對年齡相當的成年男女合葬墓的數量最多。二次合葬墓相比前期減少。中期同性合葬墓數量很少，大多都爲兩男性合葬。一對年齡相當的成年男女合葬，人骨架排列一般是男左女右。有的成年男女合葬墓的葬式是男性仰身直肢，女性則側身區肢面向男性，隨葬品大都在男性一側。隨葬品的多寡不一較之前更加突出，多者達六十餘件，寡者則一無所有。富有的大墓，不但隨葬品多，而且很精緻，並用數量較多的象徵財富多寡的豬下頜骨和豬頭隨葬，甚至用整豬、整狗隨葬。中期的部分大墓和中型墓設有二層臺及原木搭成的葬具。
晚期文化遺存墓葬仍以單身仰身直肢葬爲主，有少量的合葬墓。該期的合葬墓多爲一對成年男女合葬墓，個別一對成年男女和小孩合葬，同性合葬消失。頭向一般朝向東，膠東半島的部分的確則盛行頭向西或西北的葬式。凡是一對成年男女合葬墓，隨葬品一般都集中在男性邊上。晚期的墓葬隨葬品多寡不一的現象較之前更加嚴重。有的大墓隨葬品有七十餘件，有的墓則一無所有。考古中還發現，大汶口文化晚期的氏族墓地出現了小片的家族墓地。家族墓地之間也已經出現了貧富分化的現象。這一時期靈魂觀念也發生了變化，已不再是單單用死因來區分靈魂的善惡了，墓地上出現了無屍富墓、斷頭富墓，這些凶死者是氏族中的新貴，均得到了厚葬。
經濟水平
大汶口文化以農業經濟爲主，同黃河流域其它原始文化一樣，主要種植的是粟。三里河遺址的一個窖穴中出土了1立方米的朽粟，說明糧食生產已有相當可觀的數量。農業生產工具主要是磨製石器。早期除使用一些磨製粗糙保留打製疤痕的石鏟、石斧外，已大量使用磨礪精良的穿孔斧、刀、鏟等，收割工具還有骨鐮和蚌鐮，加工穀物的工具則是石杵和石磨盤、石磨棒。在這一文化的中晚期，出現了有肩石鏟、石鎬和一些鹿角鋤。
這個原始部落集團從早期起，家畜飼養就比較發達，各遺址出土有豬、狗、牛、雞等家畜家禽的骨骼，墓地中常發現用狗和豬隨葬的。大汶口文化中期以後，以豬隨葬的風氣漸盛，墓葬中不斷髮現整豬、半隻豬、豬頭或豬下顎骨，在大汶口墓地，用豬隨葬的墓佔1/3以上，膠縣三里河一座墓中隨葬豬下顎骨多達32個，表明各氏族部落在中晚期養豬業已十分興旺。
漁獵和採集經濟在社會經濟生活中仍比較重要。一些遺址發現的漁獵工具有尾部帶孔的雙倒刺或三倒刺的骨、角質魚鰾、魚鉤，有扁平三角式、短梃圓柱式、長梃雙翼起脊式等各種骨鏃、角鏃、牙鏃，有石質和角質的匕首，還有石矛、骨矛等大型投刺獵具及較多的網墜。遺址中發現有獐、斑鹿、狸、麋鹿的殘骨，這些野生動物當是狩獵的對象。在兗州王因遺址出土了20多個揚子鱷的殘骸，與魚、龜、鱉、蚌等同棄於垃圾坑中，這一現象表明當時的氏族成員已經能集體捕獲大的、兇猛的水生動物。
大汶口文化的社會經濟在中期以後有了全面、迅速的發展。白陶器、玉器、象牙器的出現和快輪製陶技術的應用，說明一部分手工製作已從農業中分離出來，成爲相對獨立的經濟部門。
陶器生產的發展，表現出明顯的階段性。早期均手製，砂質陶火候較低，陶器種類不多，造型簡單，僅見觚形器、盆、鉢、罐、杯、鼎、豆、大口尊等。中期開始使用輪制技術，有了少量的輪制小件器物;燒製出火候較高的灰白色陶器;器類增多，出現了實足鬹、背壺、簋形器等。晚期已使用快輪生產大件陶器，如大汶口墓中就隨葬有輪制的大陶盆;製陶原料有了新的來源，發現了坩子土，用以燒製一種質地堅硬、胎壁薄勻、色澤明麗的白色、黃色、粉紅色細砂陶器，統稱爲白陶，這類細砂陶器有袋足鬹、三足盉、寬肩壺和筒形豆等。這時所燒製的薄胎磨光黑陶高柄杯，代表了當時製陶工藝的最高水平，爲以後山東龍山文化蛋殼陶的問世準備了條件。大汶口文化還發現有仿動物造型的陶製工藝美術品，中期所生產的獸形提樑器堪稱工藝美術史上的珍品;晚期這類發現增多，反映出工藝技術的純熟和製陶業的興旺發達。發現的大汶口文化陶窯甚少。
制石、制玉業較發達。早期就已大量生產出磨製精緻的石器，較多地使用穿孔技術。中期以後，選用高硬度的蛋白石、流紋岩等爲石料;石器的造型更加規整;器類、器型增多，出現了系列工具，在一些墓中隨葬有成套的大、中、小型石錛;還出現了精緻的玉鏟，並有更多的玉、石裝飾品，包括以不同形狀的單件組成的串飾。制骨工藝十分出色。早期墓中出土有精緻的小件骨雕品，如邳縣大墩子遺址有一串10粒的雕花骨珠，劉林遺址有刻有豬頭紋樣的牙質飾物;有的獐牙鉤形器的器柄刻有纖細的花紋。至中、晚期，剔地透雕技術和鑲嵌技術已趨於成熟。大汶口的透雕十六齒象牙梳、花瓣紋象牙筒和鑲嵌綠松石的骨雕筒等，代表着中國新石器時代制骨工藝的最高水平。
民俗習慣
當時居民中盛行枕骨人工變形和青春期拔除一對側上門齒，有的長期口含小石球或陶球，造成頜骨內縮變形。還流行在死者腰部放穿孔龜甲，死者手握獐牙或獐牙鉤形器。這些習俗爲中國其他史前文化所罕見。
文字
據已有資料顯示，在大汶口文化的陶器上發現了可能是文字刻文，可以認爲它是已發現的較早的漢字，也可以看作是一種刻符，是表達有明確意義的刻符，形、義一目瞭然，所以它又非普通的刻符。
