L'età dei metalli lasciò non poche testimonianze in varie località delle Valli del Natison. Le prime popolazioni colonizzatrici con un nome proprio furono probabilmente quelle dei Veneti, altrove chiamati con varie denominazioni come Enetoi, Venedi e nel nord anche Windi.
Si ritiene che giungessero da un'ampia area dell'Europa centrale e transcarpatica intorno al IX secolo a.C. Occuparono una vasta zona attorno Padova, Vicenza ed Adria, la Valle del Piave, il Cadore e la Valle del Gail, la regione Isontina da Caporetto a Santa Lucia e la regione giuliana di Redipuglia, San Canziano e San Servolo.

I Celti-Galli, che nel X secolo si trovavano sul Danubio ed sul Reno, nel V secolo occuparono la Francia e la Britannia, l'Irlanda e penetrarono in Spagna. Alla fine del V secolo entrarono in Italia dalle Alpi occidentali e nel 390 a.C. presero e bruciarono Roma.

Attorno al 400 a.C. le tribù celtiche dei Carni giunsero in Friuli, in Cadore e lungo l'Isonzo. Bellicosi, armati di spade di ferro a doppio taglio e scudo, combattevano a cavallo e furono come una marea che sconvolse l'Europa.

Rappresentarono la base etnico-culturale del Friuli e nella regione alpina orientale diedero il nome alla Carnia, alla Carinzia e alla Carniola. Usarono tombe a tumulo e dai sepolcri si dedusse un loro alfabeto costituito di tacche lineari.

Nelle Valli del Natisone si attribuiscono ai Carni alcuni reperti preistorici di San Quirino, Azzida, Savogna e Vernassino. Con la fondazione del Forum Iulii, l'attuale Cividale, già celtica, le Valli del Natisone assunsero per i Romani notevole importanza per ragioni strategiche e militari.

Accrebbe l'importanza della strada che da Aquileia, con il suo sbocco sul mare, portava alla valle dell'alto Isonzo e più su verso il Predil a Santicum (Villaco), ricalcando la strada dell' Ambra.

I Romani utilizzarono e rafforzarono anche le posizioni difensive preesistenti costruendovi un vallo militare, presumibilmente tra il Monte Roba e la località di Vernasso.