撇开美丽的神话传说不谈，楔形文字的起源与其他民族的文字发展规律一样，也经历了由图画象形到符号表意再发展到字母标音的这样一个发展阶段。从目前的考古成果中已不难证明这一点：楔形文字是由古代苏美尔人发明、阿卡德人加以继承和改造的一种独特的文字体系。
楔形文字的演变当人类刚刚诞生时，他们所首先感知的便是无垠的宇宙和神秘的大自然，因此，文字的最初形式都是象形的，因为只有这样才能最直接地把先民们从外部世界所得到的种种感受和看法表达出来。显然，被后世称为楔形文字的古代两河流域文字，也来源于图画——自然界的种种形象。
亚述城邦遗址出土的方尖碑局部。以浮雕和楔形文字结合的形式记录了亚述田王征讨邻邦的情形。一个图画代表着一种事物或行动，势必造成符号繁多，使用起来极其不便。因此，一般的语言形式都遵循着一个共同的原则，即经济原则，也就是用尽可能少的符号来表达最广泛的意义。苏美尔人很快采取的第一个经济措施就是在原来用象形文字的基础上，又演变出一种表达方法，即他们不仅用一幅图画表达其最初所代表的物质，还用它来表达与之相关联的意义。例如，一幅太阳图画不仅表示“太阳”，还可以用来表示“光明”、“白”和“白天”等意义；一幅星的图画，不仅用来表示其最初的意义，即“星星”和“天空”的概念，还用来表示“神”；一幅足的图画不仅表示“足”或“脚”的概念，还用来表示与脚有关的意思，“站立”“行走”“去”“来”或“带来”等。
简化符号并逐渐使之规范化乃社会发展之必需，这也是世界上所有民族的文字体系都要经历的过程。苏美尔人象形文字不断简化的结果便是，原始的图像逐渐地变得越来越无法辨认，直到最后完全失去了象形的特点。虽然最古老的苏美尔文字与古埃及文字一样，同属于象形文字，但两者也存在着较大的差别。古埃及的象形文字是仔细刻画或精心绘制的图形，有时还上了好几种颜色，而古代苏美尔人的象形文字只是一些图示性的、线条式的图形，这些线条只是象征性地表现符号所代表的实物。造成古苏美尔和古埃及象形文字的这种差别的主要原因是书写材料和书写工具的不同。也正是苏美尔人独特的书写材料和书写工具，使苏美尔人象形文字的符号在逐渐简化的过程中，呈现出楔形，并最终完全失去其象形的特征。
一块刻满楔形文字的泥雕，被证明是苏美尔人用来记录谷物账目的。在巴比伦，由于木材缺乏，石料稀少，但却有着大量的两河冲击平原的泥土，所以人们便以泥板作为书写材料。这里泥土的土质与其他地区的不同，它具有很强的黏性。在泥板上写字有很大的局限性，其中较突出的一点就是很难精确地刻写原始的图画文字的曲线，很难勾勒出迂回曲折的轮廊。相比较而言，在泥板上刻写直线和线条就要容易得多。两河流域的书吏使用的书写工具通常是芦苇杆笔，由于这种笔笔尖细、笔尾粗，所以把它往泥板上一压就形成一个笔划，而且呈楔形或钉子形。另外，阅读方向的改变肯定也促进了苏美尔象形文字的演变。最古老的苏美尔铭文一般都是从右向左、从下向上读的。大约从法拉时代起，这种书写和阅读习惯发生了变化，这时文字开始从左向右、从上向下阅读。
苏美尔文从图画文字最终演变成楔形文字，经历了几百年的时间，大约到公元前3000年中期始告完成。由于最初的楔形文字符号仍然比较复杂，所以楔形符号也经历了一个不断简化的过程。公元前30世纪末，苏美尔人的这种楔形文字符号传到阿卡德地区的闪米特人部落，阿卡德人在吸收了苏美尔人的语言和文字的基础上进行了继承已知世界上最早的苏美尔人的药典，距今有4000年历史。和发展，建立了较为完善的楔形文字体系。随后楔形文字又传到巴比伦人、亚述人、赫梯人、加喜特人、乌拉尔图人、波斯人和乌加里特人等众多民族与地区，楔形文字得到了更大的发展，词汇也更为丰富。到公元前1500年左右，楔形文字已成为当时国家通用的文字体系。