Самодийские языки достаточно близки друг другу, в целом уровень различий между ними можно оценить как несколько превышающий уровень различий между прибалтийско-финскими языками (может быть, примерно равный различиям между последними и саамским). Распад самодийского праязыка носил, видимо, «взрывной» характер: необходимо постулировать одновременное выделение из прасамодийской общности как минимум четырёх групп: языковых предков камасинцев, маторов, селькупов и северных самодийцев (ненцев, энцев, нганасан). Распространённое ещё десяток лет назад традиционное мнение о цепочке последовательных «распадов»: прасамодийский — южно- и северносамодийский, южносамодийский — селькупский и саяно-самодийский, из последнего — камасинский и маторский, как показал Е. А. Хелимский, реальных оснований не имеет.

Исходя из лингвистических соображений время распада самодийского праязыка можно отнести приблизительно к рубежу эр. Таким образом, время существования самодийского праязыка со времени его выделения из прауральского (распад уральского праязыка следует датировать VI — концом V тыс. до н. э.) и до его распада оказывается очень большим — около четырёх тысяч лет, что, в принципе, согласуется с наличием большого количества общесамодийских инноваций. Естественно, не надо думать, что на протяжении столь долгого времени самодийский праязык существовал в виде замкнутой обособленной общности: скорее всего, перед нами — остаток обширной группы восточноуральских диалектов, большинство которых не оставили прямых языков-потомков (парауральцы). Говоря об отделении самодийского праязыка от финно-угорских, следует иметь в виду, что он в какой-то период своего длительного самостоятельного существования оказался в довольно тесных контактах (ареально-генетических, по терминологии Е. А. Хелимского) с угорским праязыком, которые затем переросли в продолжающиеся до сих пор контакты обско-угорских и отдельных самодийских языков; сложение угорско-самодийского контактного ареала следует датировать временем до распада угорского праязыка (то есть самое позднее — первой половиной I тыс. до н. э.), хотя, естественно, можно предполагать и гораздо более раннюю датировку (Е. А. Хелимский). Видимо, ни с какими другими уральскими языками (в том числе и с венгерским после его выделения из праугорского) самодийские языки (праязык) не контактировали. В особенности следует подчеркнуть несостоятельность предположений об особых отношениях между самодийскими и саамским (гипотеза о самоедоязычности протосаамов Ю. Тойвонена и И. Н. Шебештьен — см. раздел о саамах) или прибалтийско-финскими языками (мнение, высказанное в одной работе Д. В. Бубриха, не получившее, впрочем никакой поддержки). Столь же безосновательны и предпринимаемые время от времени отдельными авторами попытки обнаружения самодийской субстратной топонимики в Восточной Европе (критику см. в работах А. К. Матвеева): единственным случаем появления самодийцев в Европе является расселение ненцев в тундре от Урала до Канина п-ва.

Сегодня не представляется возможным проиллюстрировать на археологическом материале ранние этапы генезиса самодийцев. Следует, однако, полагать, что археологическим аналогом ранней прасамодийской должна быть культура раннего неолита (конец V—IV тыс. до н. э.), не входящая в круг западносибирско-зауральских ранненеолитических культур с гребенчатой и отступающе-накольчатой традицией орнаментации керамики. При этом на протяжении всего периода существования праязыковой общности носители самодийского праязыка не должны были покидать зону западносибирской темнохвойной кедровой тайги, как об этом свидетельствует хорошая сохранность в самодийских языках прауральских названий таёжных деревьев (кедра, ели, пихты), наличие собственно общесамодийских слов для обозначения таёжных деревьев (лиственница) и животных (соболь, белка-летяга, кедровка, гагара, выдра, росомаха) и заимствование этих названий (кедр, ель, сосна, соболь) на разных стадиях развития из самодийского праязыка в тунгусо-маньчжурские и тюркские (по Е. А. Хелимскому). Лингвистические данные указывают также на древние и, видимо, непрерывные контакты прасамодийцев с тунгусо-маньчжурами и — менее интенсивные, но значимые, особенно на поздних этапах — с тюрками (Е. А. Хелимский, И. Футаки). С другой стороны, в отличие от финно-угров самодийцы на протяжении всей своей предыстории почти не контактировали с индоиранцами и с какими-либо индоевропейцами вообще кроме, возможно, (прото)тохаров (Ю. Янхунен).

В эпоху позднего прасамодийского единства (во второй половине I тыс. до н. э. — на рубеже эр) носители самодийского праязыка должны были быть знакомы с металлом, скотоводством (прасамодийское название лошади заимствовано из тюркских языков), в особенности следует отметить наличие прасамодийских этимологий («домашний олень», «кастрированный олень», «нарты» и др.), свидетельствующих о знакомстве носителей праязыка с оленеводством; по-видимому, для их духовной культуры был характерен шаманизм (этимологии «шаман», «бубен», «колотушка», «идол», «шаманское песнопение» и др.). Сохранялись внешние контакты с тунгусо-маньчжурами (точнее — уже с собственно тунгусами, предками эвенков) и обскими уграми, кроме того, имели место контакты с тюрками и енисейскими народами (предки кетов и др., ныне исчезнувших енисейцев). Видимо, в позднепрасамодийскую эпоху носители самодийского праязыка вышли к Енисею, название которого (ПСам *jentes) они заимствовали из тунгусского языка (ПТМ *jene / *jee «большая река»), но не продвинулись далеко на север, так как нет общесамодийских слов для «тундры» и «северного сияния», а в северносамодийских языках они заимствованы из тунгусских (прасеверносамодийские *j"aor «тундра» и *karp «северное сияние» — ср. соответственно ПТМ *ja-ur- «сопка-голец, ровное место на горном хребте, мшистое место» и *garpa- «стрелять; испускать свет, сиять» — по Е. А. Хелимскому). Возможно, до выхода на Енисей прасамодийцы обитали в бассейне Оби, так как ненецкое слово jm (< ПСам *j"am «море, большая река») означает, собственно, «Обь».

Все приведённые здесь и некоторые дополнительные аргументы позволили Е. А. Хелимскому локализовать позднюю самодийскую прародину между Средней Обью и Енисеем вокруг четырёхугольника «Нарым — Томск — Красноярск — Енисейск». Этот вывод не вызывает принципиальных возражений и позволяет соотнести позднюю самодийскую прародину с кулайской археологической культурой железного века (Л. А. Чиндина), сложившейся в V веке до н. э. в Сургутско-Нарымском Приобье, включая север Томского Приобья и правобережье Нижнего Иртыша, для которой была характерна развитая металлургия, комплексное хозяйство, сочетающее таёжную охоту, рыболовство и скотоводство (в основном — коневодство). Некоторую проблему представляет отсутствие явных следов оленеводства в хозяйстве кулайского населения, что, впрочем, может объясняться, во-первых, плохими возможностями отражения оленеводства в археологическом материале и, во-вторых, ведущей ролью коневодства в хозяйстве железного века, которое было позже вытеснено оленеводством при расселении самодийцев в тайге и тундре.

Уже в III веке до н. э. кулайское население начинает экспансию на юг, в Томское и Новосибирское Приобье, где складывается особый вариант этой культуры. На рубеже эр миграции кулайцев расширяются: они захватывают Среднее Прииртышье, территорию, ранее занятую носителями саргатской культуры (см. введение об угорских народах), продвигаются в Нижнее Приобье и в бассейн Таза, а на юге достигают Верхнего Приобья (район г. Ачинска). Таким образом, в первых веках нашей эры кулайская культура представляет собой уже гигантскую культурную общность, занимающую огромные пространства таёжной, лесостепной и предгорной зоны Западной Сибири, и в IV—V веках н. э. на её основе складываются несколько культур, доживающих, по крайней мере, до IX века, с которыми можно непосредственно связывать начало этнической истории отдельных самодийских народов (по Л. А. Чиндиной): верхнеобская (одинцовская), занимающая Новосибирское и Верхнее Приобье, в носителях которой можно видеть предков саянских самодийцев, постепенно оттеснённых в горную тайгу тюрками и монголами; рёлкинская (Нарымско-Томское Приобье), перерастающая в средневековую культуру предков селькупов; потчевашская (Нижнее Прииртышье), в которой очень сильны местные докулайские черты и наблюдается постоянное влияние с запада — видимо, предки хантов, в составе которых можно предполагать наличие какого-то самодийского, впоследствии угризированного компонента; нижнеобская (Нижнее Приобье, бассейн Таза), доживающая до XIII века — практически до времени, когда на данной территории уже фиксируются русскими источниками северные самодийцы, прежде всего — ненцы.

В антропологическом отношении ненцы, энцы и селькупы принадлежат к уральской расе (см. раздел о манси). Судя по наблюдениям Г. Ф. Дебеца, селькупы представляют собой результат весьма сложного смешения различных расовых типов (следует учитывать, что Г. Ф. Дебец безоговорочно придерживался гипотезы о метисном происхождении урало-лапоноидной расы). По наблюдениям В. А. Дрёмова, для северных нарымских селькупов характерен классический уральский тип, «средний» среди угорско-самодийских популяций Западной Сибири, весьма сближающийся с саамским. В составе северных самодийцев безусловно наблюдается значительная монголоидная примесь, при этом (И. М. Золотарёва) возрастающая с запада (наименее монголизированы европейские ненцы) на восток, достигая максимума у энцев и переходя в чисто монголоидный архиморфный, близкий к байкальской расе, но отличающийся более низким лицом и более тёмной пигментацией, тип нганасан. Такая картина может быть объяснена былой принадлежностью предков самодийцев к уральской расе, которая сохранилась у нарымских селькупов, наименее сдвинувшихся с предполагаемой территории самодийской прародины, и смешением их на севере низколицыми монголоидами, заселявшими с глубокой древности приполярные и полярные районы от Обско-Енисейского Севера и далее на восток. Причём первоначальной территорией расселение наименее монголизированных групп пришедших с юга самодийцев был Полярный Урал и примыкающие к нему районы, где сохранился более чистый уралоидный тип ненцев. Далее к востоку в тундре и лесотундре роль низколицего монголоидного компонента возрастала, достигая максимума на Таймыре, где у нганасан практически не прослеживается участия уральского компонента. Нганасанский тип, впрочем, не может рассматриваться как сохранившийся в неизменном виде расовый тип монголоидных аборигенов Таймыра, он сформировался, очевидно, в результате длительной изоляции, замкнутого круга брачных связей — внутриэтнической эндогамии, строго соблюдавшейся у нганасан (см. работы Г. М. Афанасьевой). Результатом этого могла быть не только консервация, но и развитие определённых «гиперморфных» особенностей.

Самоназвание большинства тундровых ненцев (о делении ненцев на тундровых и лесных см. ниже) — 'nenej 'nene'c, откуда рус. ненец, ненцы, буквально означает «настоящий человек», и аналогично образованным от тех же северносамодийских корней самоназваниям энцев и нганасан (см. ниже). Восточные тундровые (устье Оби и восточнее) ненцы используют в качестве самоназвания также слово asawa «мужчина». Лесные ненцы называют себя (мн. ч.) ak (по названию рода ak, связанному, возможно, с нен. a «дерево, лес»), а тундровые ненцы называют их an asawa «лесные люди».