Στο ΝΑ τμήμα της Λήμνου, στην ευρύτερη περιοχή του Βρόσκοπου, βρίσκεται ο προϊστορικός οικισμός της Πολιόχνης. Θεωρείται ένας από τους παλαιότερους στον αιγιακό χώρο με πρώιμα αστικά χαρακτηριστικά, ενώ το 2006 προστέθηκε στον κατάλογο μνημείων Ευρωπαϊκής Πολιτιστικής Κληρονομιάς, με τον χαρακτηρισμό της «αρχαιότερης πόλης στην Ευρώπη».
Η αρχική κατοίκηση στο χώρο της Πολιόχνης χρονολογείται περίπου στα μέσα της 4ης χιλιετίας και φτάνει έως και το 2.000 π.Χ., αν και τα κινητά ευρήματα υποδεικνύουν, ότι η οικιστική δραστηριότητα στο χώρο συνεχίστηκε και αργότερα, φτάνοντας έως και 1.200 π.Χ. περίπου.
Ο πρώτος οικισμός της Πολιόχνης οργανώθηκε στο φυσικό υπόβαθρο του λόφου, χωρίς να ακολουθεί κάποιο υποτυπώδες πολεοδομικό σχέδιο. Οι κάτοικοι διέμεναν σε καλύβες (Μελανή περίοδος, 3.700 – 3.200 π.Χ.).
Ο οικισμός επεκτάθηκε αισθητά και κάλυψε μεγάλο μέρος του λόφου. Διαμορφώθηκαν πλακόστρωτοι δρόμοι, πηγάδια, λιθόκτιστοι αγωγοί και δημόσια κτήρια. Οι κατοικίες παρουσίαζαν ορθογωνική κάτοψη με λιθόκτιστους τοίχους ενώ ξεκίνησε η ανοικοδόμηση χώρων στον τύπο του «Μεγάρου» (Κυανή περίοδος, 3.200 – 2.800 π.Χ.).
Στην πράσινη περίοδο (2.800 – 2.500 π.Χ.) σηματοδοτείται η ακμή του οικισμού, με τον πληθυσμό να ανέρχεται, σύμφωνα με εκτιμήσεις, περίπου στα 1.500 άτομα. Η πόλη επεκτάθηκε προς τα Δυτ. και Β με παρουσία έργων αναλημματικού χαρακτήρα.
Κατά την Ερυθρή περίοδο (2.500 – 2.200 π.Χ.) παρόλο που το πολεοδομικό σύστημα παρέμεινε ίδιο, διαφοροποιήσεις στην κατασκευαστική τεχνολογία και στον προσανατολισμό των κτηρίων δηλώνουν μια αμυντική διάθεση στην οργάνωση του χώρου, με σκοπό την προστασία και ασφάλεια των κατοίκων.
Κατά τη Κίτρινη περίοδο (2.200 – 2.000/1.900 π.Χ.), μια μεγάλη πυρκαγιά ξέσπασε στο χώρο, ως επακόλουθο ενός δυνατού σεισμού. Το γεγονός αυτό είχε ως αποτέλεσμα ο οικισμός να περιοριστεί κατά μήκος της κύριας οδού και ανάμεσα στις δύο δημόσιες πλατείες. Επεκτάσεις ιδιωτικών οικιών σημειώθηκαν εις βάρος του δημόσιου χώρου, υποδηλώνοντας μια τάση εσωστρέφειας ή έλλειψη του διαθέσιμου χώρου, συγκριτικά με τις προηγούμενες περιόδους.
Το τέλος της Κίτρινης περιόδου σηματοδοτεί και το τέλος του οικισμού της Πολιόχνης, η οποία εγκαταλείπεται σχεδόν ολοκληρωτικά, μετά από έναν νέο καταστρεπτικό σεισμό, γύρω στο 2.100 π.Χ.
Κατά την Καστανή περίοδο (2.000 – 1.700/1.600 π.Χ.), στην εγκαταλελειμμένη πια Πολιόχνη, λιγοστοί κάτοικοι επέστρεψαν και εγκαταστάθηκαν. Στην περιοχή αυτή εντοπίστηκαν μαζί με τα οικιστικά κατάλοιπα, διάσπαρτες ταφές και εγχυτρισμοί ενηλίκων και παιδιών.
Από την Ιώδη περίοδο (1.700/1.600 – 1.200 π.Χ.), την τελευταία φάση κατοίκησης στην Πολιόχνη, δεν σώζονται οικιστικά κατάλοιπα παρά μόνο κάποια κινητά ευρήματα, τα οποίο δηλώνουν μια υποτυπώδη δραστηριότητα στο χώρο που φτάνει έως και το 1.200 π.Χ.