最早的美人鱼传说在2300多年前，巴索斯在《万代历史》中就有记载：体形像鱼，身体下部有和人一样的脚连着鱼尾；到17世纪英国出版的《赫特生航海日记》中也所描述，人鱼露出在海面上背、胸部如同一个女人，皮肤白色，背上披着长的黑发。1990年4月，《文汇报》曾报道在黑海岸边，建筑工人发现一条尾巴长173厘米的美人鱼木乃伊，科学家推算大概有3000年历史，它死时应该有100多岁。次年8月，美国渔民解剖一条18.3米长的虎鲨时在它的腹部发现了一架上半身是人，骨盆以下像鱼的骸骨。后经检验，这的确是一种半人半鱼的物种。
在上世纪90年代初，考古学家在南斯拉夫海岸发现了1.2万年前的，世界首具最完整的美人鱼化石。这条人鱼应该是在一次水底山泥倾泻时活埋的，因被周围的石灰石所保护，慢慢转成了化石。而根据化石显示，美人鱼的高度在160厘米，腰部以上像人类，头部发达，脑体积相当大，双手有利爪，眼睛则跟其他鱼类一样没有眼帘。尽管如此，有人还是认为美人鱼就是儒艮或海牛，雌儒艮在哺乳幼崽时和人很像，所以才被认为是美人鱼。据哥伦布的航海日记描述，海牛虽然与美人鱼相似，但样子却不像童话中的那般美丽动人。
为什么会有美人鱼这类生物的存在呢？研究者认为，在历史过程中，有一部份人类由于某种原因，长期在海里生活，且拥有了鱼一般的尾巴，最后演变成了美人鱼。只是在慢长的岁月里，人类将其遗忘，最后成为了传说。不管怎样，对于人类来说，海洋的最深处比外层空间更加未知，因此那里或许生活着一些“水生类人”生物。