Język indoeuropejski (praindoeuropejski) budzi w nauce wiele emocji, kontrowersji, wątpliwości. Przede wszystkim jest źródłem ogromnej ilości zagadek z kluczową na czele: czy w ogóle ten język istniał. W istocie jest to język hipotetyczny, nie mamy zaobserwowanego (zanotowanego) ani jednego słowa używanego w tym języku, gdyż jego użytkownicy nie potrafili zapisywać swojej mowy. A wszystko działo się w zamierzchłej przeszłości, w czasach, gdy na świecie nie istniało pismo. Naukowcy, którzy dziś uważają, że język indoeuropejski nie istniał w ogóle są w zdecydowanej mniejszości, a wygłaszane przez nich poglądy są niekiedy bardzo odmienne. Zdaniem niektórych nie istniał jednolity język indoeuropejski, lecz grupa dość luźno powiązanych dialektów, które dały obecny obraz języków rodziny indoeuropejskiej. Bardziej radykalne podejście jest dziełem dwójki uczonych: N. Trubieckiego oraz J. P. Demoule'a. Pierwszy z nich stwierdził, że rodzina języków indoeuropejskich powstała w wyniku procesu odwrotnego niż powszechnie uważa się. Mianowicie w przeszłości na skutek długotrwałego sąsiedztwa całkowicie różne języki miały upodabniać się do siebie. Drugi uczony stwierdził, że wszelkie podobieństwa między grupami języków indoeuropejskich są zupełnie przypadkowe i nie istotne. Pomijając całkowicie radykalne teorie należy założyć, że język indoeuropejski rzeczywiście istniał. Podstawowy problem stanowią dwa aspekty: gdzie go używano (skąd pochodzą ludzie, którzy go używali - Indoeuropejczycy) oraz kiedy go używano (kiedy rozpadł się).

Rekonstrukcja języka indoeuropejskiego oraz ustalanie chronologii odbywają się przy użyciu coraz doskonalszych narzędzi, modeli lingwistycznych. Pomocna pozostaje także archeologia. Jedną z kluczowych metod odtwarzania słownictwa indoeuropejskiego (paraleksykonu) jest metoda porównawcza (historyczno-porównawcza). Wzorując się na słownictwie dwóch pokrewnych języków można odtworzyć (stosunkowo wiernie) słowo, które używane było w języku będącym przodkiem obu języków. A wszystko dzięki dobrze opisanym procesom zmian fonetycznych dokonujących się w językach. Istnieją nawet słowniki języka indoeuropejskiego. Kolejnym krokiem w poznawaniu języka indoeuropejskiego jest, młodsza od metody porównawczej, teoria fali (ogłoszona przez J. Schmidta), która w dość przejrzysty sposób objaśnia zróżnicowane się języków dokonujące się poprzez zmiany zachodzące w centrum (będące źródłem innowacji) i rozprzestrzeniające się na sąsiednie obszary. Teoria fali pozwala wyjaśnić zjawiska, których nie można usystematyzować poprzez zastosowanie metody porównawczej (a wraz z nim nakreślenia drzewa genealogicznego języków na podstawie stopnia pokrewieństwa). Trudności metody porównawczej powstają w przypadku łączenia języków w większe grupy na podstawie pokrewieństwa w słownictwie, ponieważ pomiędzy językami z potencjalnie innych grup występują tylko im znane innowacje językowe bądź archaizmy. Powszechnie przyjmuje się, że centrum, z którego wychodzą innowacje jest często miejscem stanowiącym kolebkę języków (bądź przodka), których te innowacje dotyczą. Na peryferiach starsze formy języka mają większą szansę na przetrwanie w postaci mniej przekształconej.

Do ustalenia chronologii służą metody statystyczne (leksykostatyka), lecz są one mimo pomysłowości niezbyt precyzyjne, gdyż zakładają jednostajne tempo zmian w językach. Chronologię ustala się na podstawie stopnia pokrewieństwa języków badanego za pomocą specjalnego zestawu słów. Oczywiście błąd jest większy, gdy mowa jest o odleglejszych czasach. Ustalanie chronologii języka indoeuropejskiego należy badać od końca, tzn. cofać się w czasie. Wiadomo, że w I poł. II tyś. p.n.e. na arenie dziejów znane są trzy odrębne języki indoeuropejskie: grecki, hetycki i sanskryt. Obecnie postępy w badaniach lingwistycznych moment rozpadu języka indoeuropejskiego cofają stopniowo w czasie, z dawnego przypuszczenia o III tyś p.n.e. do ok. IV a może nawet V tyś. p.n.e.

Podział na języki kentumowe (centumowe) oraz satemowe ustalony został, gdy dostrzeżono pewne różnice (wymiana spółgłoski) w niektórych słowach, stąd na określenie słowa "sto" w sanskrycie jest "satem", zaś w łacinie "centum". Do grupy satemowej (innowacyjnej) należą: indoirańskie, bałtyckie, słowiańskie, iliryjskie, trackie, ormiańskie. Na podstawie tej różnicy fonetycznej podzielono języki na wschodnie i zachodnie. Niestety było to przed odkryciem hetyckiego i tocharskiego, które to zachwiały tym podziałem. W ujęciu falowym wszystko wydaje się jasne. Innowacja z pewnego centrum rozeszła się na sąsiednie obszary niedocierając do zachodnich peryferii (celtycki, germański, italski, grecki) oraz wschodnich (tocharski). Stosując drzewo genealogiczne i koncepcję wędrówki ludów "niepasującym" Tocharom "kazano" iść gdzieś z Europy daleko na wschód do Kotliny Turfańskiej w czasach po dokonaniu się tej innowacji.

Dostrzeżona przez niemieckiego uczonego H. Krahego w 1957 r. względna jednolitość w nazewnictwie rzek na przeważających obszarach Europy była źródłem teorii o etapie staroeuropejskim w procesie różnicowania się języków indoeuropejskich. Hydronomia wskazywała na stabilność językową na dużym obszarze Europy. Do grupy tych języków zaliczono: celtyckie, germańskie, italskie, iliryjskie, bałtyckie, słowiańskie oraz tocharskie. Miał być to etap pośredni w kształtowaniu się obecnych grup językowych. Podział taki objaśniany za pomocą drzewa genealogicznego "zmuszał" Tocharów, posługujących się dość pokrewnym językiem do innych języków staroeuropejskich, do opuszczenia Europy i udania się do Azji Środkowej.

Języki indoeuropejskie dzieli się także ze względu na najróżniejsze cechy (zasadniczo mniej zarysowane) na południowe i północne oraz południowo-wschodnie i północno-zachodnie.

Systematyzowanie całych rodzin języków w większe grupy (szczególnie próby czyli zestawianie ich w drzewo genealogiczne języków świata) stanowi zdecydowanie większe wyzwanie dla językoznawców. Wśród języków stanowiących rodzinę indoeuropejską istnieją problemy z jasną systematyką niektórych języków, a co dopiero porównywanie ze sobą całych rodzin. Różnice między rodzinami są bardzo głębokie, niemniej jednak pewne podobieństwa, znajdowane na różnych płaszczyznach (fonetyka, składna itp.), można dostrzec.

Powszechny jest pogląd, że wśród sąsiadujących rodzin języków języki indoeuropejskie wykazują największe pokrewieństwo (najwięcej podobieństw) z językami uralskimi oraz ałtajskimi. Rodzina języków uralskich zawiera m.in. języki ugrofińskie (czyli używane w Europie: fiński, estoński, lapoński oraz węgierski). Rodzinę języków ałtajskich tworzą m.in. języki tureckie, mongolskie, język koreański i japoński).

Zdecydowanie mniejsze pokrewieństwo rodzina indoeuropejska wykazuje z rodziną semito-chamicką (z językami hebrajskim, arabskim oraz znanymi ze starożytności akadyjskim, sumeryjskim (prawdop.) i aramejskim), mimo to niektórzy głoszą pogląd o wyjątkowej bliskości genealogicznej tych dwóch rodzin. Języki semito-chamickie (zwane też afro-azjatyckimi) wydają się mieć więcej wspólnego z trzema afrykańskimi rodzinami: nilo-saharyjską, niger-kordofańską oraz khoisan.

Podnoszony jest też pogląd o szczególnej bliskości języka etruskiego (wymarłego, używanego w Italii w czasach rzymskich), który wraz z Retyckim miałby tworzyć rodzinę etrusko-retycką.

W jeszcze szerszym ujęciu języki euroazjatyckie (czyli indoeuropejskie, uralskie, ałtajskie) wraz z drawidyjskimi (języki południowych Indii) i kartwelskimi (południowokaukaskimi, m.in. gruzińskim, wykazującymi pokrewieństwo z baskijskim!!!) miały w przeszłości tworzyć, pozostający oczywiście w sferze głębokich hipotez, język nostratycki (od łacińskiego słowa "noster" - "nasz"). Język nostratycki miał rozpaść się ok. 25 tyś. lat temu.