人类是自然界中惟一能够直立的动物。在广大的自然王国中，没有一种动物能够像人类那样直起腰板，挺起胸膛，抬起头来，没有一种动物能够昂首阔步地行走。就是人类的近亲黑猩猩、大猩猩、类人猿也只是偶尔地直立行走，而且还是佝偻着背，弯着腰，并且只是危险来临或争斗时才这样半直立行走。其他高级的哺乳动物，无论是食肉类还是食草类，都是四肢着地，头颅在前，低着脑袋，双眼向下。
人类的直立是非常早的。1978年，人类学家玛丽在坦桑尼亚北部地区发现了几个珍贵的足迹。它们产生于400万年以前。当时，由于非洲大峡谷的桑迪曼火山突然喷发，又下了一小雨，几个人类祖先在经过时留下了具有历史意义的足迹。从足迹看，它们已经能够直立行走。1924年，南非人类学家达特在南非发现的早期的人类祖先南方古猿，尽管其头颅还非常原始，但是脚和腿却比较进步，已经具有了直立的能力，他们的大腿骨，与现代人类相差并不大。1902年，荷兰人类学家杜布哇发现爪哇猿人的化石，推断爪哇猿人能够直立行走。但因为直立的脚和原始的脑袋之间的巨大反差而遭到种种反对意见，气得杜布哇把猿人化石锁在箱子里，谁也不让看。1929年，北京猿人洞中发现著名的北京猿人，它们的大腿骨已经很进步，而头骨低平，人类学家不能理解头骨和腿骨的这种不协调，就认为这里生活着两种不同的猿人，一种是进步的猿人，直立行走的脚是它们的代表；另一种是落后的猿人，低平的头骨是它们的代表。
人类为什么会直立？这个人类学上的重要问题，有很多种假说。
一种是劳动说，或者称之为使用工具说。这种理论认为，人类祖先为了弥补体质上的不足，必须使用工具，必须解放双手；而双手的解放必须手足分工，手从行走功能中解放出来，直立有利于手的解放，以直立方式行走的类人猿在生存斗争中处于比较优越的地位，因此，这种行为方式被大自然选择了下来。同时，使用工具又促进了直立行走姿势的确立。但是，对于这种理论，有些人类学家认为尚未得到化石证据的证明。在埃塞俄比亚阿尔法地区发现了最早的人类祖先化石“露茜”，却没有发现其使用的工具或狩猎的化石证据。因此，这个理论，人类学界认为还只是一个假设。
另一个理论是美国肯特州立大学人类学家欧文·洛夫乔伊提出的携带说。认为人类祖先经常过着迁移性的生活，男性成员经常出去狩猎，寻找食物。他们的配偶也要经常地带着子女、携带食物进行迁移。女性成员迁移时要抱着孩子，带着食物，携带的能力越强，带的子女越多，食物越多，生存的机会就越大，自然选择中就越成功，就能有更多的后代。而四足着地的行走方式不利于携带食物和子女。直立行走可以用手抱孩子，可以用背背食物，在生存斗争中占有较大的优势，因此这种行为方式就被大自然选择了下来。
英国人类学家皮特·惠勒则提出了生理因素说。认为人类祖先生活在热带地区的开阔林地，那里阳光终年直射，光线强烈，气温很高。气温过高会影响大脑的功能。而直立行走的方式有利于防止高温对人体的损害，有利于保护大脑。第一，直立方式可以大大减少阳光照射在身上的面积，身体吸收的热量就大大减少。惠勒做了直立姿势和四足行走姿势接受阳光的比较研究。他发现，在中午，直立方式比四肢着地方式接受阳光的面积减少6.0%，也就是说，直立方式少吸收60%的太阳光热量。第二，直立方式也有利于散发热量。在接近地面的地方，因为地面和地表植被对气流有阻滞作用，大气的流动比较缓慢。风大空气就流通，热量就容易散发。直立以后，身体与地面拉大了距离，上半身远远高出于地面，身体周围的空气流速较快，就比较容易散发热量。第三，热带草原地区的地面长满了植物。由于植物的蒸发作用，近地面的空间的空气比较湿润。人体的水分的排泄与空气中的湿度有很大的关系。空气湿度大，动物身上的汗水就不易蒸发，热量散失就慢。越是干燥的地方蒸发越快，越是潮湿的地方，蒸发越慢。四肢着地的动物由于比较接近地面，它们的汗水不易挥发，而直立则比较容易散发。
直立行走使人的头长在了身体的上方，使紧固在头颅上保持头颅稳定的肌肉减少，从而有利于大脑的发展，直立使它能够眼观四方，不再只望着地面，扩大了感觉器官接收的信息量，使大脑得到丰富的信息营养，迅速地发达起来；直立也促进了手的解放，使手越来越灵巧有力，为它进一步的发展创造了有利的条件。所以，恩格斯认为直立是从猿到人过程中的具有决定意义的一步。
当然，事物有一利必有一弊。直立虽有不少好处，但又容易暴露自己，被食肉动物所发现。直立也使虚弱的下腹部暴露在敌人面前，容易受到攻击。直立也使跑动的速度慢了下来。四足行走的黑猩猩、狒狒的奔跑速度比人类快30%～40%。由于人类的直立行走姿势在进化上年代不够久远，进化还不够完善，也带来了一些新的问题。四足类动物的脊椎是拱形结构，而人类直立以后的脊椎是S形结构。从力学角度看，拱形结构比较稳定，S形结构需要强大的肌肉帮助固定。人类中间经常发生的骶棘肌痉挛、腰痛等疾病，可能与直立后提高了肌肉的固定功能有关。人类直立后，也引起了骨盆的变化，使原来的产道系统发生了改变，人类生育孩子会有长时间的阵痛，人类的难产率比较高，这可能也是直立所引起的新问题。这些问题，只能通过进化过程使各个器官进一步调适。进化不会达到尽善尽美的地步，进化常常要付出一定的代价。直立就是一个很好的例子。
人类祖先究竟为什么直立？解开这个谜还有待于进一步的考古发现。
