Последние крупные открытия в Микронезии были сделаны экспедицией Ф. П. Литке на шлюпе «Сенявин», открывшей и описавшей многие острова Каролинского архипелага, в том числе о-в Понапе. Спутник Литке, ботаник и зоолог К. Г. Мертенс, заложил основы этноботаники — науки, которая ныне играет важную роль в решении проблем заселения Океании.
Значительный вклад в изучение Микронезии внесен во второй половине XIX в. венгром Яном Кубари, многие годы прожившим на о-вах Палау и Каролинских островах, а также немецким врачом К. Земпером и русским антропологом и этнографом Н. Н. Миклухо-Маклаем.
Перед первой мировой войной в Микронезии побывал ряд немецких исследователей, после второй мировой войны — американских, а в промежутке между войнами — японских.
Микронезия является своеобразным связующим звеном между Полинезией, Меланезией и северной частью Индонезии. Полинезийские, меланезийские и индонезийские элементы имеются в антропологическом облике микронезийцев, в их материальной культуре и социальном укладе.
Существует несколько гипотез относительно заселения Микронезии. Польский ученый Годлевский предлагает следующую схему формирования населения Микронезии. Первая волна поселенцев, негроидов, пришла, по его мнению, с юга, из Меланезии. Вторая волна появилась со стороны Филиппин— это был народ с коричневой кожей, родственный тагалам. Вторая группа переселенцев частично смешалась с темнокожими элементами из первой группы, образовав, таким образом, главное ядро населения Микронезии. Третья волна мигрантов появилась позже, из Полинезии. Схема Годлевского подтверждается микронезийскими преданиями: так, на о-вах Гилберта есть легенда о том, что острова были первоначально заселены темнокожими людьми с низкою культурой; на о-ве Понапе жители рассказывали, что остров прежде населяли темнокожие карлики (чоколаи), которых затем сменили светлокожие гиганты (кона).
Культура Микронезии, как и расовый облик ее населения, складывалась под воздействием других культур Океании и Юго-Восточной Азии. Культура западной части (Марианские острова, о-ва Яп, о-ва Палау) тяготеет к Индонезии и Филиппинам; культура восточной части (Маршалловы острова и о-ва Гилберта) —к Полинезии. Жители центральной части — Каролинских островов — наиболее специфичны как по своей культуре, так и по расовому типу.
Юго-западную окраину Микронезии составляет архипелаг Палау, где имелось развитое палочно-мотыжное земледелие (выращивание таро, бананов, некоторых плодовых деревьев); рыболовство, однако, преобладало над земледелием. Имелось гончарное производство. На о-вах Палау сохранялись важнейшие черты матриархата: культ женских предков, особые женские союзы, матрилинейный род, особые женские советы во главе с «большой женщиной» и т. д. По мнению Н. Н. Миклухо-Маклая, современную ему религию жителей Палау можно назвать шаманизмом. Население делилось на три социальных слоя: вождей (рупак), свободных общинников (кикери-рупак) и зависимых (армеау). Власть вождей передавалась по наследству, однако единого правителя на Палау еще не было. Маклай описал зачатки письменности на о-вах Палау: на стенах мужских домов наносились знаки рисунчатого, пиктографического письма.
Культура о-вов Яп, относящихся к западной части Каролинских островов, во многом близка культуре Палау. Здесь также было известно гончарство, строительство домов на каменных столбах, сохранялись многие черты матриархата. Мировую известность о-вам Яп составили их гигантские «деньги», описанные Маклаем, которые «...лежат на берегу моря, покрываются ежедневно приливом, валяются на улицах и дорогах, несмотря на то, что каждый экземпляр может иметь ценность многих сотен долларов, они могут даже служить материалом для мостовых и других построек и не быть ни украдены, ни испорчены...». Это — огромные, достигавшие веса в 5 т и диаметра в 3,5 м каменные диски, наподобие жерновов с просверленными отверстиями.
Первое этнографическое описание микронезийцев, данное Пигафеттой, относится к жителям о-ва Гуам, принадлежащего Марианским островам: «...каждый из этих туземцев живет согласно своей воле, так как нет у них властелина. Ходят они нагие, некоторые носят бороду и черные волосы, спускающиеся до пояса. Они носят, подобно албанцам, небольшие шляпы из малых листьев. Они такого же роста, как и мы, и хорошо сложены...»
Культура жителей Марианских островов, называвшихся чаморро (от слова «чамори» — вождь), была относительно высокой. Чаморро знали гончарное производство, возделывали рис, ямс, бананы, сахарный тростник, хлебное дерево, вели обмен с соседними архипелагами — Каролинским и Палау. На одном из Марианских островов (о-ве Тиниан) найдены уникальные археологические памятники: монументальные колонны высотою до 4 м с шириною основания до 2 м. Вероятнее всего, это — каменные сваи домов знати (простой народ жил в хижинах из листьев).