Fanø opstod i forbindelse med havstigninger i ældre stenalder, og pga. havets og vindens kræfter forandrede øen sig gennem oldtiden og op til i dag, hvor den helt igennem består af vand- og vindaflejret materiale af forholdsvis nyere dato. Øens nærmere udseende i oldtiden er ukendt, og hvorvidt det nuværende landskab indeholder bevarede forhistoriske landskabsoverflader, vides ikke med sikkerhed. Der er hidtil ikke påvist jordfaste fortidsminder fra oldtiden på øen.
På Fanøs østkyst er der fundet en flintøkse og en skafthulsøkse fra yngre stenalders enkeltgravskultur (ca. 2800-ca. 2350 f. Kr.), som sandsynligvis er spor efter bosættelse på øen. Men derudover består de fundne oldsager på øen næsten udelukkende af ilanddrevne ravsmykker og -figurer fra oversvømmede bopladser fra senistiden, som nu ligger på Nordsøens bund, heriblandt en bjørnefigur af rav fundet på Fanø Vesterstrand. En noget yngre hjortetaksøkse, dateret til bronzealderen (ca. 1700-ca. 500 f. Kr.), som er fundet på Søren Jessens Sand, er formentlig også skyllet op på stranden.
På Halens nordspids blev der i 2019 på forstranden opsamlet keramik fra ældre jernalder (ca. 500 f. Kr.-ca. 375 e.Kr.), som må være eroderet ud af kystskrænten, der er under nedbrydning. Det tyder på, at der i området kan have ligget en gård i denne periode.
Ravbjørnen, som tømrer Thomas Pedersen fandt en vinternat på Fanø Vesterstrand i 1990. Lige bag bjørnens hoved kan man se en fure, som formentlig skyldes slid fra en snor. Det tyder på, at den fint udformede ravbjørn har været ophængt i en snor rundt om halsen.
