元谋盆地位于昆明西北110千米。盆地边缘由前寒武纪变质岩、伟罗系--白空系紫红色砂岩以及花岗岩组成基底，上面覆盖一套厚层的新近纪和第四纪河湖相沉积。新生代含古猿化石地层由厚达80米以上的粘土、粉沙、沙砾石组成（小河组），主要分布于盆地的西北部，上覆上新统龙川组、沙沟组和晚上新世--早更新世的甘棠组和元谋组。

　　小河组的古猿化石分别来自4个不同的地点，其中，3个地点位于元谋县城西北约25千米的竹棚村西北的豹子洞箐（8601--8606地点）、小河村西北的蝴蝶梁子（870l，8702，8704地点）和小河村西南的房背梁子（又称盖排梁子，8703，870l，8702，9001，9002地点），第4个地点为雷老村附近的大树箐梁子，位于竹棚西南约8千米处。

　　20世纪20年代，美国自然历史博物馆中亚考察团在元谋盆地首次发现了早更新世的哺乳动物化石。但直到1965年才在早更新世地层中发现两枚古人类上中门齿。这一发现大大地促进了对该地区的研究。1986年，云南省地质科学研究所对元谋西北的小河--竹棚地区进行考察，不久便从当地村民送来的化石中发现了元谋第一枚古猿牙齿。

　　1986--1990年间对小河--竹棚地区的小河组进行了发掘，发现了大量的古猿化石，包括一具古猿幼年个体的面骨、8个上颌残段、11个下颌残段以及1200多枚牙齿。1992--1997年间在雷老村收集到包括一个相对完整的下领骨和300多枚单颊牙齿内的古猿化石。此外，还发现至少两种灵长类化石，其中的一种与禄丰的相似，属中国兔猴；另外一种灵长类最初被归为池猿，后又被归为进步滇猿。
　　小河组的哺乳类动物群与禄丰大体相似，最初的对比研究认为小河动物群比禄丰的晚。但考古学家根据雷老村发掘的小哺乳动物组合分析，认为小河动物群比禄丰石灰坝动物群稍早，估计年代为距今900万年。此间，考古学家的研究结果显示：豹子洞箐地层的年代为距今490万--390万年，蝴蝶梁子的年代为距今520万--450万年（估计含古猿化石的层位为距今475万年±25万年）。据最新的古地磁测定结果，竹棚地区含古猿层位的年龄可能为距今750万年--642万年和338万年--214万年。因此，根据哺乳动物群的综合证据和最新的古地磁年代测定结果，元谋古猿的年代可能为距今900万年--700万年，大体与禄丰古猿同时。