El régimen demográfico antiguo se ha caracterizado por una larga fase de estabilidad demográfica que se extendía desde el Neolítico hasta el siglo XVIII en Gran Bretaña, y hasta entrado el siglo XX en España. Por entonces, el conocimiento de los efectivos de la población durante esta primera fase resulta muy impreciso por falta de fuentes seguras, por lo que en muchos casos se habla de tendencias o estimaciones de población.

En la etapa preindustrial, las tasas de natalidad y mortalidad eran muy altas, por lo que el crecimiento natural de la población era escaso. Este régimen demográfico, propio de sociedades rurales, mantenía una fecundidad muy elevada, que tenía como contrapartida una gran mortalidad infantil, lo que provocaba una baja esperanza de vida en la población La falta de buenas condiciones higiénicas y sanitarias causaba, además, bruscos episodios de moralidad asociados a epidemias o malas cosechas.

Las altas tasas de natalidad tenían dos causas principales. En primer lugar, el predominio de una economía y una sociedad agraria, en las que los hijos ayudaban desde muy pronto a las labores del campo; eran muy baratos de mantener; y aseguraban el porvenir de los padres y las madres, dado que no había seguros de accidente, enfermedad o jubilación. En segundo lugar, la inexistencia de sistemas eficaces para controlar los nacimientos; la única posibilidad era retrasar el matrimonio en las coyunturas económicas de crisis, con el consiguiente acortamiento del periodo fértil de la mujer y el descenso del número de hijos.

La mortalidad general era alta y oscilante. Sus causas eran el bajo nivel de vida y las precarias condiciones médicas y sanitarias. Por un lado, la dieta alimenticia era escasa, por la baja productividad agraria; y, desequilibrada por falta de proteínas: el pan era el alimento básico y escaseaban la carne, la leche y los huevos; como consecuencia, la mayoría de la población estaba malnutrida y debilitada. Por otro lado, las enfermedades infecciosas trasmitidas a través del aire (tuberculosis, bronquitis, pulmonía gripe) o del agua y los alimentos (diarreas) tenían alta incidencia; a ello colaboraban el atraso de la medicina, el desconocimiento de las vías de transmisión de las enfermedades, y la falta de higiene pública y privada (tardío establecimiento de servicios de agua potable, alcantarillado, y recogida de basuras).

A la elevada mortalidad general se sumaban momentos de mortalidad catastrófica causada por epidemias, guerras y malas cosechas de cereales, que provocaban la subida del precio del grano y el hambre y la muerte de quienes podían pagarlo. Ello ocasionaba que la mortalidad infantil fuera también elevada, tanto la neonatal (en las cuatro primeras semanas) por defectos congénitos y problemas en el parto como la posneonatal (entre las cuatro semanas y el año) por desnutrición e infecciones. Por tanto, la esperanza de vida era baja, debido a la elevada mortalidad infantil y materna.

Como consecuencia de las altas tasas de natalidad y de mortalidad el crecimiento natural era bajo y presentaba oscilaciones debidas a las crisis de sobremortalidad.

En la Península Ibérica, se conoce que desde la dominación romana hasta el siglo XIV, la población española alternó momentos de auge demográfico con momentos de crisis. En el siglo XVI, el total de la población española alcanzaba los 4.800.000 habitantes. Con un crecimiento muy lento, propio del ciclo demográfico antiguo, se llegó a los 10,5 millones a comienzos del siglo XIX centuria que ha presentado los mayores índices de crecimiento. 

En consecuencia, la población española mostró así un crecimiento débil. Este comportamiento fue semejante en España y en Europa, aunque en nuestro país se prolongó más tiempo y alcanzó menores incrementos de población, en parte debido a la mayor mortalidad como consecuencia de los conflictos bélicos: la Reconquista, la colonización americana (emigraciones a América) y los deseos de dominación sobre Europa en la época moderna (guerra de los Treinta años). Del mismo modo, las consecuencias de hambrunas y epidemias son semejantes en España y en el continente; las pestes de los siglos XIV y XVII supusieron una regresión demográfica generalizada en Europa occidental.

No obstante, durante el siglo XVIII, España conoció un periodo de auge demográfico, con una tasa de crecimiento (4,2‰) semejante a la europea, que supuso el aumento de tres millones de habitantes entre 1717 y 1797. A ello contribuyeron el recorte de las pérdidas por las guerras, el incremento en la producción agrícola y los cultivos de la patata y el maíz, así como una menor incidencia de las epidemias. En el siglo XIX, la población creció con un ritmo semejante al de los países del continente, puesto que la mayor mortalidad española se compensó con su menor volumen de emigración.

En el periodo que va de 1797 a 1857 se consiguió el mayor crecimiento acumulativo anual dentro del régimen demográfico antiguo; pero el crecimiento siguió siendo lento, puesto que la guerra de independencia, las luchas entre liberales y absolutistas y el conflicto carlista elevaron las tasas de mortalidad de forma considerable. Pero en la segunda mitad del siglo XIX se redujo el ritmo creciente -entre 1858 y 1898, la población española aumenta, en cifras absolutas, en algo más de tres millones de habitantes (3.139.891)-, al incorporarse españa a los movimientos migratorios ultramarinos, por lo que se manifestó el desfase de nuestra demografía con respecto a la europea: la mortalidad ordinaria llegaba al 30‰, las tasas de mortalidad infantil se situaban entre el 180‰ y el 200‰, y el control de mortalidad catastrófica no llegó hasta finales de la centuria (todavía en 1895 el crecimiento fue negativo por una epidemia de cólera), aunque está volvió a incrementarse en el siglo XX, con la epidemia de gripe de 1918. Por ello, la esperanza de vida, al finalizar el siglo XIX, era de solo 34,5 años.

La transición demográfica del ciclo tradicional al moderno sigue en España el mismo esquema que en Europa, pero presenta sus propios rasgos, de los cuales uno de los más característicos es el retraso en el final del ciclo respecto al continente, a pesar de la semejanza en las fechas de comienzo. En general, se  produce en España una bajada brusca en la tasa de mortalidad -todavía muy elevada en comparación con la de otros países de su entorno-, como consecuencia de la modernización económica del país y los consiguientes avances en las condiciones de vida de la población, incluida la mejora en el sistema sanitario y el desarrollo de la medicina, aunque la esperanza de vida no superaba los treinta y cinco años. La natalidad también comenzó a descender en paralelo al desarrollo urbano. Hasta los años sesenta del siglo XX natalidad y mortalidad cayeron de forma constante, aunque con algunas inflexiones. Por tanto, el crecimiento natural de la población fue elevado, pudiendo distinguir varias subfases en el periodo que comprende el final del siglo XIX y los dos primeros tercios del XX

La primera etapa de crecimiento alto se sitúa entre 1900 y 1950. Durante la primera mitad del siglo XX se acentúa el ritmo del crecimiento vegetativo, superior al 10‰, a pesar de que la natalidad comenzaba a disminuir, pero en cincuenta años se ganan más de nueve millones de habitantes (9.382.350) gracias a los progresos médicos, a las mejores condiciones sanitarias e higiénicas y a los mayores recursos alimenticios. Todo ello hizo descender de manera significativa la tasa de mortalidad y el control de la mortalidad infantil; aun así, se produjeron algunos acontecimientos excepcionales que frenaron el crecimiento, como la guerra en el norte de África (1908-1927), la gripe de 1918 (-83-000 individuos) y el desastre de la Guerra Civil (1936-1939), sin olvidar el freno que todavía suponía la emigración a Iberoamérica, a Argelia y a Francia, principalmente, en busca de unas mejores condiciones de vida; en los años veinte se frena la emigración exterior, por lo que el crecimiento intercensal fue algo más rápido.

Sin embargo, en los años treinta, el ritmo de crecimiento se frenó como consecuencia de la mencionada Guerra Civil. Durante la década de los años 40 el crecimiento es más lento que las dos décadas anteriores, pero se recuperaron los valores anteriores a la guerra, pero con oscilaciones ocasionadas por la economía de la posguerra; existen graves dificultades económicas, a lo hay que sumar los efectos de la pérdida de pob lación joven en edad reproductiva como consecuencia del conflicto civil.

Entre 1950 y 1978, se produjo el mayor crecimiento natural, a pesar de existir una fuerte emigración exterior, al conseguir que la mortalidad alcanzase tasas muy bajas y que aumentara la esperanza de vida —mejora del nivel de vida, extensión de la sanidad, población joven—. Al mismo tiempo, la natalidad atravesó una etapa de auge, el llamado baby boom español, semejante al vivido por los países europeos unos años antes.  Por ejemplo, este incremento de la población produjo una fuerte presión demográfica en el centro y en el sur peninsulares, ocasionando una fuerte aumento de la población joven. Esta presión explica el éxodo desde el campo hacia las capitales de provincia y hacia las zonas más industrializadas, como Cataluña, el País Vasco y Madrid. También se produjo una migración exterior hacia los países industriales de Europa y, en menor medida, hacia América Latina. Sin embargo, en los años setenta, la natalidad fue descendiendo lentamente, como anuncio de la siguiente fase, circunstancia que se vio agravada por la irrupción de la crisis del petróleo en 1973.

En el último tercio del siglo XX, se produce el final de la transición de la transición demográfica; la mortalidad se mantenía muy baja y estable. pero la natalidad continuó en descenso, lo que supuso una constante reducción del crecimiento natural.

El descenso de la natalidad se produjo de una forma rapidísima, motivado por una preocupante caída de la fecundidad. El crecimiento natural, en consecuencia, mantuvo una tendencia decreciente, y llegó a aproximarse al crecimiento cero entre 1994 y 2000, con valores porcentuales inferiores, incluso, a los de los países europeos más desarrollados. En datos, en 1981, el índice sintético de fecundidad alcanzó la cifra de 2,1 hijos por mujer -el límite que permite reemplazar a la población- y continuó decreciendo hasta alcanzar su valor mínimo en 1998 (1,15 hijos por mujer).

Las causas fueron los cambios económicos y socioculturales sucedidos en esos años.

La situación económica de 1973 retrasó la edad del matrimonio, con el consiguiente acortamiento del periodo fértil de la mujer: primero, como resultado de la propia crisis; y desde 1980 por la precariedad laboral y el alto precio de compra y alquiler de vivienda, que dificultaba la emancipación de los jóvenes, y prolongaba su formación y permanencia con los padres.

La sociedad española ha experimentado cambios de mentalidad y de valores desde la transición a la democracia (1975) que han colaborado en el descenso de la natalidad. Por un lado, ha disminuido la influencia religiosa, se han despenalizado y difundido los anticonceptivos; y se han legalizado el divorcio y el aborto en ciertos supuestos. Por otro lado, las mujeres se han incorporado de forma creciente al trabajo fuera del hogar y retrasan la maternidad hasta consolidar su situación laboral. Además, muchas tienen dificultades para conciliar la vida familiar y laboral, dada la escasez de guarderías a precios asequibles y el mantenimiento de comportamientos sexistas en el reparto de tareas domésticas y en el cuidado de los hijos. Los hijos ya no se consideran un seguro de los padres en la vejez, ante el progreso de la protección social, sino que se aprecia su formación y bienestar, por lo que se prefiere tener menos y atenderlos mejor. Además, los gastos y la dedicación que requieren compiten con el deseo de los padres de disponer de más ingresos para el consumo y de más tiempo libre para el ocio. Por otra parte, han ganado importancia las relaciones de pareja sobre las reproductoras y de cuidado de los hijos; y aparecen formas familiares distintas del matrimonio y menos prolíficas (cohabitación, hogares monoparentales de divorciados, maternidad en solitario).

La mortalidad general se mantiene en cifras bajas. No obstante, la tasa asciende levemente desde 1982 por el envejecimiento de la población ocasionado por el aumento de la esperanza de vida, que incrementa el número de ancianos. Esta tasa experimenta ligeras oscilaciones, pues el aumento de la esperanza de vida en ciertos momentos «pospone» los fallecimientos (la tasa desciende entonces), pero los acumula unos años después (la tasa asciende). Las causas de la mortalidad general han cambiado. Disminuye la impor tancia de las enfermedades infecciosas y predominan las llamadas tres C: enfermedades cardiovasculares, cáncer y accidentes de carretera Además, están aumentando las enfermedades ligadas al envejecimiento, como el Alzheimer o demencia senil y las llamadas enfermedades socia less, relacionadas con ciertos estilos de vida y hábitos sociales, como el alcoholismo, el tabaquismo y la drogadicción.

La mortalidad infantil es hoy muy baja y principalmente neonatal por complicaciones en el parto o malformaciones congénitas. Todavía tiene margen para reducirse gracias a los avances médicos.

La esperanza de vida ha aumentado debido a los progresos médicos. No obstante, presenta diferencias entre los sexos, los grupos de edad y el estatus social.

En consecuencia, el crecimiento natural es reducido dadas las bajas tasas de natalidad y mortalidad, aunque con ciertas oscilaciones debidas a las variaciones que experimentan ambas tasas y la fuerte incidencia que está ocasionando la presencia de población inmigrante, todavía leve en esta fase.

En líneas generales, se mantiene el comportamiento advertido en la etapa precedente, pero con algunas variantes significativas. Europa y España se caracterizan por presentar unas tasas de natalidad y mortalidad muy bajas, y por un crecimiento de la población casi nulo e, incluso, negativo. Al mismo tiempo, los avances en la medicina han permitido un aumento de la esperanza de vida que se situaba en torno a los 83 años, pero genera un envejecimiento poblacional que acarrea problemas de índole social y económica. En España, esta cuarta fase, iniciada al final de la década de 1990 e inicios del siglo XXI, pero con diferentes ritmos, de acuerdo con los acontecimientos históricos relevantes que se van generando. 

Entre 1998 y 2008, la natalidad experimentó una ligera recuperación motivada por la favorable coyuntura económica; los nacimientos retrasados de las generaciones del «baby boom»; y la llegada de una gran cantidad de población joven inmigrante extranjera. Esta última contribuye al aumento de la natalidad sobre todo por el incremento de mujeres en edad fértil, que inicialmente tenían también una fecundidad más elevada que las mujeres españolas (2,3 hijos por mujer en 1996). Ello ha ocasionado un crecimiento vegetativo al 2,36 ‰, en unos valores que no se lograban desde 1988, y en una tendencia de ligero incremento del crecimiento vegetativo durante estos primeros años de la nueva centuria.

Desde 2008, comenzó un nuevo descenso de la tasa de natalidad. La crisis económica, iniciada ese año, ha repercutido sobre las familias provocando un enorme incremento del paro, flexibilización laboral, reducción salarial y dificultades para acceder al crédito. Además han disminuido la inmigración y la fecundidad de las mujeres extranjeras (1,61 hijos por mujer en 2014) por su progresiva adaptación al modelo español y por el incremento de las mujeres procedentes de Europa centro-oriental, con tasas de natalidad muy bajas. La población ha alcanzado su máxima proyección en 2012, cuando la misma se situó en 46.818.216 habitantes, para producirse luego en los siguientes años un lento descenso (46.440.000 en 2016); la crisis económica había provocado un nuevo descenso en los índices de natalidad alcanzados, y un relativo estancamiento del crecimiento absoluto por el cese de las migraciones foráneas, y el retorno de las nacionales en busca de trabajo al extranjero, ocasionando este decrecimiento.

Desde 2017 se observa un renovado crecimiento de la población absoluta, pero con un crecimiento natural negativo, con un descenso de la tasa de fecundidad que ha recuperado el nivel de finales del siglo XX; no obstante, la fuerza de las inmigraciones exteriores han permitido alcanzar en 2023 la cifra de 47.615.034 habitantes; además, el fuerte incremento catastrófico de la mortandad en 2020 y 2021, a consecuencia de la epidemia COVID-19, sólo han ralentizado este crecimiento poblacional, que hace superar a España la población española anterior a 2012, y en cotas nunca alcanzadas. Con datos de 1 de abril de 2023, se ha calculado que la población residente era de 48.196.693 habitantes.