夏家店下层文化存在的距今4 000～3 300年前时段内，自然环境是比较好的。中国西部山地的冰芯研究表明，距今5 000～3 000年前，在这1000年间一直维持着高温气候。内蒙古中东部的孢粉分析也表明距今4 100～2 500年前的环境是比较好的，仅次于气候最宜期的环境条件，但与最宜期的环境相比，气候变得更干燥一些，辽南地区的干燥度曲线在距今5 000～3 000年前有一个很明显的增加时期。目前对夏家店下层文化时期燕山以北地区的自然环境尚缺乏系统、全面的研究，但从相邻地区的研究结果看，这个时期的环境表现出变冷，特别是变干的趋势，距今4 000～3 300年前这一段的气候以温暖干燥为主要特征。辽南地区的研究结果表明，这一段时间的平均温度大约为12℃，比现在高2℃～4℃，但比气候最宜期的平均温度下降了1℃左右(当时的平均温度为13℃左右)。
与全新世最适宜期相比，夏家店下层文化时期的自然环境表现出温度偏低和降水量减少的特点，说明生存环境的整体质量下降了许多，但是文化的发展却表现出截然相反的特点。夏家店下层文化遗址在燕北地区发现得非常多，这一类的遗址数量在各类考古学文化中居于首位。目前赤峰地区发现的夏家店下层文化遗址大约有2 664处，是各类考古学文化中遗址数量最多的一种。与早期发达的新石器红山文化相比较，夏家店下层文化的遗址数量是红山文化遗址数量的3.8倍，但其分布的地域范围却仅有红山文化分布范围的一半左右。换句话说，夏家店下层文化时期单位面积土地的承载力是红山文化时期的7.6倍左右。土地承载力的大大提高，反映了土地利用的集约化，而土地利用的集约化，又是以农业的专门化为前提的。夏家店下层文化发达的农业，是保证这个青铜文化高度繁荣和发展的重要物质前提。
夏家店下层文化中农业的专门化现象，是文化对自然环境变化的一种适应，在环境整体变差的情况下，新的集约化的农业土地利用方式出现了，这种新的土地利用方式成功地适应了环境的变化，解决了文化所面临的环境挑战，产生出了新的发达的青铜文化。环境的变化成为刺激文化进步的一个重要的外部因素。
自然环境对夏家店下层文化的影响，还表现在夏家店下层文化的空间分布特点上。与早期的"之字纹"系统文化相比，夏家店下层文化的分布范围大大向南收缩，造成夏家店下层文化分布北界南退的原因是什么呢?文化内部的原因固然很重要，民族差异、文化传统和生活习俗等，也可以解释这一现象。但是首先应该考虑的应该是文化所赖以存在的自然环境，像夏家店下层文化这样基本以旱作农业为经济基础的农业文化，旱作农业对于自然环境中土壤、水分和热量的要求，直接影响了文化的空间分布范围。因此，夏家店下层文化的分布北界，实际上反映了自然环境中土壤和水热条件对旱作农业的制约作用。夏家店下层文化的分布北界大约在北纬43°，这里是典型的黄土分布地区(以北则为沙黄土的分布地区)，土壤条件较好，降水量较多，热量资源丰富，区域内部土壤、水分、热量的组合良好，是赤峰地区最适合发展旱作农业的地区。夏家店下层这种以旱作农业为基础的考古文化的空间分布特点，恰恰说明了当时自然环境对人类活动的制约作用，考古文化的空间分布与自然环境的变化表现出高度的一致性。
从区域地理环境的空间差异来分析，夏家店下层文化的分布北界正好是当时的生产力水平下自然环境条件能够允许的旱作农业存在的北界。这一现象很值得注意，在历史时期的不同阶段，燕北地区的农业区位置也大多位于这个地区，农业区的分布与自然环境条件显然有着密切的联系。
继夏家店下层文化之后，燕山以北地区出现了夏家店上层文化。这一文化也首先识别于赤峰夏家店，并因其叠压在夏家店下层文化层之上而得名。
夏家店上层文化的存在时间，一般认为在西周早期到战国早期或中期，有关夏家店上层文化的14C测年数据不多，仅有林西大井遗址中测得的一组，年代较早，属于西周早期。从时间上看，夏家店上层文化与夏家店下层文化在燕山以北地区并不衔接，中间有一段缺失，即至少隔着二里岗上层和殷墟两个阶段。目前所发现的夏家店上层文化遗存，大部分属于春秋中期。夏家店上、下层文化之间不仅在时间上相互不衔接，而且两者的文化面貌也有极大的差异，明显属于两个不同的文化系统，即两者之间是替代而不是演替的关系。两种文化的差异首先表现在陶器上，夏家店下层文化的陶器以灰陶为主，绳纹和绳纹加划纹为常见纹饰，制法以泥条盘筑为主，兼有模制，部分陶器使用轮制。基本器物组合以鬲、盆、甗、罐为代表。陶器的火候高，胎质坚硬，表现出较高的制陶工艺水平。夏家店上层文化的陶器皆为夹砂陶，陶质粗疏，皆手制，不见轮旋整治过的痕迹。因制作粗糙，常在罐的肩口，鬲的足与腹壁接合处出现断裂现象，器壁也厚薄不匀。器表大都经过粗略地打磨，罕见纹饰。烧制火候较低，陶器多呈暗红、褐色。器物组合以鼎、鬲、甗、豆、罐、盆、钵为代表。制陶工艺水平落后于夏家店下层文化。
夏家店上层文化的房址发现不多，由夏家店、蜘蛛山两处的发掘情况看，房址有窖穴式、半地穴式和地上式三种。夏家店发现的地上式住房以黄土筑成墙壁，蜘蛛山发现的一座窖穴式房址也采用土坯垒砌底面和墙壁的做法。从目前的材料看，夏家店上层的居住址，无论是房址数量，还是建筑技术水平，都要远逊于夏家店下层文化，而大规模的聚落遗址则一直没有发现。夏家店上层文化的生产工具也有很大的变化，下层文化中富有特色的农业生产工具，如磨制的扁平有肩石铲、横截面呈三角形的石刀、打制的亚腰形石锄等全部消失了。只有一种用于刈割的弧背半月形穿孔石刀，松土的农具则基本不见。石器工具中敲砸器较多，楔形石锤斧很有特色。石器以磨制为主，打制石器极少见，有骨器和少量细石器，生产工具有石斧、锤斧、石刀、盘状器、环形器、杵、臼、锤等。
与夏家店下层文化相比，夏家店上层文化的青铜器非常发达，特别是青铜武器和马具。夏家店上层文化墓葬中出土的青铜武器有铜戈、铜矛、铜斧、铜刀、铜剑、铜盔等，马具则有马衔、马镳、銮铃、当卢等。20世纪70年代在林西大井发现一座夏家店上层文化铜矿遗址，遗址面积约2．5平方千米，地表可见的露天开采矿坑47条，仅从四号坑道的局部发掘中就发现了与采矿、选矿、冶炼、铸造有关的工棚遗址四处，采矿工具1 500余件。另外还发现了冶炼遗址多处，出土和采集到大量坩埚残片、焦砟和冶炼用的鼓风管。林西大井古铜矿遗址的发现，说明夏家店上层文化中大量富于地方特色的青铜器都是在当地铸造的。
由以上的材料对比中可以看到，夏家店上层文化的农业与制陶业远远不及夏家店下层文化发达，聚落规模与房屋建筑方面也要大大落后。但在青铜器的铸造方面要较夏家店下层文化发达，特别是青铜武器，如銎柄式青铜短剑等。在牲畜驯养方面除夏家店下层文化中已见到的猪、狗、羊、牛之外，又出现了用于乘骑的马。由这几方面的情况看，夏家店上层文化似乎是以包含一定农业成分的游牧业经济为基础的。
目前发现的夏家店上层文化的遗存年代，北部的年代较早，而南部的年代较晚。因此有些学者认为夏家店上层文化是与松花江上游地区西团山文化有关的青铜文化南徙而形成的。西周以前这种文化分布于西拉木伦河以北，之后渡河而南，春秋以前达到燕山北麓地区，形成空间上由北向南推进的过程。夏家店上层文化的存在年代大致由西周早期到战国中期，即距今2 800～2 350年前，其下限以燕文化的进入为终结，其上限则与夏家店下层文化之间有一段空缺。如何解释这两种不同性质考古文化的演变关系，成了一个很困难的问题。有的学者认为分布于辽西黄土丘陵地区的魏营子类型可以作为两种文化的中间阶段，其时间介于晚商到周初，其文化内涵既与夏家店下层的晚期阶段有较多的接近点，又与夏家店上层文化有诸多的密切关系。因此，魏营子似乎可以作为两种文化的过渡类型。但是最新的考古材料表明，把魏营子类型看作与夏家店上层文化基本并行的文化可能更合适一些，它的上限在商代晚期(殷墟二期至三期左右)，下限最晚则到两周之际。魏营子文化有自己独特的陶器群，并共出短茎式曲刃青铜剑和大量的商代青铜容器，它既有夏家店下层文化的成分，又吸收了来自东部高台山文化的因素和南部商文化的因素，形成独立的考古文化系统。其分布范围西北至努鲁儿虎山，东达医巫闾山，东南到渤海沿岸，即辽宁西部黄土丘陵地区。与北部老哈河、西拉木伦河流域的夏家店上层文化呈并行发展的形势。从夏家店下层文化、夏家店上层文化、魏营子文化的空间分布与时间早晚上看，商代晚期夏家店下层农业文化大规模南退，一直退到努鲁儿虎山-燕山一线以东、以南地区，并演变成魏营子文化。以北地区则出现以游牧业为主要经济形式的夏家店上层文化，并呈现由北向南发展的趋势。这一大规模考古文化在空间上的变动，大约开始于商末，即距今3 000年前后。
这一次文化上的激烈变动，与当时自然环境的变化也正巧相一致。在自然环境的演变上，距今3 000年前后，正是全新世大暖期结束的时期。祁连山冰芯研究的结果表明，距今3 000年以前的温度以暖为主，而距今3 000年以后，以变冷趋势为主。在敦德冰芯的温度曲线上，距今2 900年前后，呈现多次连续的降温波动，表明自然环境已进入了降温期(Katathermal)。在这一时期，北京地区山前平原和山间盆地内中全新世普遍沉积的泥炭停止发育，其开始的时间在距今3 000年前。而在辽宁南部地区，根据沉积物地层结构、孢粉组合、放射性碳等方面资料的综合分析，将冰后期温暖气候转变为凉爽或比较寒冷气候的界线定在距今2 500年前。内蒙古中东部冰缘地貌的研究表明，寒冷的第三冰缘阶开始于2 300～2 400年。在赤峰地区夏家店上层文化墓地中收集的植物和孢粉分析结果也证明，夏家店上层文化时期气候变得温干，温性森林减少，草原面积扩大。虽然目前对全新世大暖期(Megathennal)在中国结束的时间认识不一，有距今2 500年、2 760年和3 000年前之争，在燕山以北地区也缺乏系统研究和精确的数据，但有一点是可以肯定的，即全新世大暖期之后环境变化对考古学文化的剧变肯定有过巨大的影响。
夏家店上层文化在燕山以北分布广泛，赤峰夏家店、蜘蛛山、红山后，宁城三座店、南山根、小黑石沟，敖汉旗周家地，翁牛特旗大泡子，林西大井和克什克腾旗龙头山，都有发现。其分布南界与夏家店下层文化燕北类型基本一致，北界则要超过前者，一直分布到大兴安岭东南麓一带，夏家店下层文化的旱作农业北界被打破了。
与夏家店下层文化相比，夏家店上层文化的文化性质发生了很大变化，主要表现为土地利用方式从集约的农业转变为畜牧业，并表现出向游牧业转化的特点。在遗址的数量方面，赤峰地区夏家店上层文化的遗址数量有598处，约占夏家店下层文化遗址数量的22％左右。遗址数量大量减少和遗址空间分布范围的增加，反映了这个时期单位面积土地承载力的下降。与专业化的早作农业相比，畜牧业(或游牧业)这种新型的土地利用方式，在一种更加干旱化的环境中具有更大的适应能力，这反映了区域文化对环境变化的又一次适应，而自然环境的变化，又一次表现出对文化变化的刺激作用。