與動物相比，人類的身體有許多特點：直立用雙腳行走，沒有尾巴，四肢修長，腳背呈弓形，脊椎稍彎曲支撐著體重，雙手靈巧，大腦靈活。

人類是世界上最奇怪的生物，我們這種沒有尾巴的兩足動物似乎是物競天擇後的種種特徵拼湊而成——既有出色的能力，又有著嚴重的缺陷。進化生物學家一直認為，直立行走與四足動物的生物力學差異很多，頭部以下的骨骼都必須為之改變。頭骨和脊柱重新排列，使頭部和軀幹在臀部和足部以上成為一條垂直線。

美國科學家研究發現，直立運動是一種關於平衡、協調的驚人壯舉。行走中人體的雙腿類似倒立的鐘擺，以伸直的那條腿為支撐點，身體在其上成弧線擺動，所以上升獲得的潛在能量與下降中產生的動能約相等。因此，人每跨出一步，身體所消耗的大部分能量就得以儲存和恢復，這樣就為自身減少了高達65%的工作負荷。最新的研究還表明，我們的祖先在大約200萬年前，就能熟練地奔跑——奔跑在人體特徵中扮演著重要的角色：額外的腿肌腱、面板毛髮較少和大量的汗腺（便於降溫）；被強化的臀大肌（我們身上最大的肌肉）包住了臀部，發揮了穩定軀幹的作用，防止我們向前撲倒。

背痛是最常見的身體不適之一，大多數人一生中總有些時候要受背痛之苦，這難免使人懷疑脊柱的“設計”大有問題。美國一位著名的人類學家解釋：“問題在於脊椎原本的實際，是作為拱頂使用，在我們站立起來以後，它只好充當承載重量的立柱了。”為了支撐我們的大腦袋，並使體重在髖關節和下肢保持平衡，脊柱演化成“S”形：下背部大幅度向前彎曲，形成了脊椎前彎；上背部向後彎曲，形成了脊椎後彎。這種變化至少發生在400萬年前，或者更早些。就是這種“S”形系統，使我們保持身體平衡且以雙足運動時非常省力。但我們的直立姿勢，卻對彎曲的結構施加了過多的壓迫和間接的力，也因此讓脊椎的下部吃了不少苦頭。如果我們試著把自己的身體向後彎曲成弧形，覺得下背部緊繃到讓你發抖——那是因為負荷增加，脊椎間的縱向關節彼此之間擠壓造成的。

由於脊椎是彎曲的，因此下脊椎骨必須長成楔形：寬的部分朝前，窄的部分朝後。下背部的負荷最重，楔形的弧度也最大，但凡舉重或伸展過度，都有可能導致最末端的脊椎滑脫或被壓扁，引發疼痛。或者壓力使脊椎背部的脆弱結構受損，導致骨折。

那麼，究竟是什麼在支撐著我們直立身體的全部重量呢？答案就是兩片小得可憐的“底座”——腳丫子。腳是人類身體上最能代表人之所以為人的特徵。黑猩猩的腳和手一樣熟練自如。相比之下，人類的腳是高度“專業”化的器官。雙足步行或許是解放了雙手，然而卻讓雙腳深陷“桎梏”。與猿類相比，人類的足跟很蓬鬆，而且僅以一層薄如紙張的皮質骨覆蓋，裡面則是稀薄的網狀海綿質骨骼。

人類骨骼體積大是一種優勢，可以消除行走所造成的壓力。但這是有代價的：我們的皮質骨骼的比重減少，海綿骨質的比重增加，意味著有更多的骨質組織表面暴露出來。隨著我們的年事增高，骨骼中礦物質流失的速度也跟著加快，最終可能導致骨質疏鬆症，甚至臀部和脊椎骨骨折。

這就是人類直立行走的“利與弊”。當然，人類更高階的行為方式，比如作詩、作曲、解數學題乃至開發出先進的技術，也許都與直立行走以後的進化有關。