På 1950- og 1960-tallet fremmet Annette Laming-Emperaire og André Leroi-Gourhan strukturalistiske tolkinger av hulemaleriene. Denne tilnærmingen hentet mye inspirasjon fra antropologen Claude Lévi-Strauss, og hans analyse av myter som organiserte omkring binære opposisjoner. Dette innebar at en så på hulemaleriene som planlagte komposisjoner, der de ulike figurene er plasserte ut fra verdensoppfatningar som vi i dag ikke kan kjenne. Vi kan likevel finne et mønster for hvordan maleriene har blitt komponert. Ifølge disse tolkingene sto ofte hester og steinbukker overfor bisoner og urokser i de ulike hulene. De siste representerte det feminine, mens de første representerte det maskuline i komposisjonen. De strukturalistiske tolkingene har siden blitt kritisert for å være basert på vilkårlige inndelinger i forhold til hvilke figurer som står i motsetning til hverandre, og hvilke ikke. Senere forskning har likevel til en viss grad bygget på strukturalistenes arbeid.