ภาพเขียนจำลองโฮมินิดส์รุ่นแรกๆ ซึ่งนำมาใช้เป็นข้อสันนิษฐานเกี่ยวกับการเดินสองขา และใช้มือทำเครื่องมือหิน
ก. โมเดลเกี่ยวกับการใช้เครื่องมือ (The Tool Use Model)
ทฤษฎีนี้เชื่อว่าการเดินสองขา ฟันเขี้ยวมีขนาดเล็ก และสมองใหญ่ มีความสัมพันธ์เชื่อมโยงกันกับการใช้เครื่องมือ เพื่อปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อม นักวิชาการที่เชื่อในทฤษฎีนี้มองว่า การใช้เครื่องมือเป็นความจำเป็น ไม่ใช่ทางเลือกของบรรพบุรุษของมนุษย์ เนื่องจากเครื่องมือมีความสำคัญต่อการอยู่รอด ยิ่งเมื่อต้องใช้เวลาดูแลลูกมากกว่าสัตว์ชนิดอื่น มนุษย์จึงต้องพึ่งเครื่องมือมากขึ้น ความสามารถในการทำเครื่องมือ มีผลให้สมองใหญ่ขึ้น และการมีสมองใหญ่ขึ้น ก็ส่งผลต่อความสามารถในการทำเครื่องมือด้วย
การเดินสองเท้า และเดินตัวตรงจะช่วยให้มนุษย์ทำเครื่องมือ และจับถือได้สะดวก หรือจับถืออุปกรณ์อื่นๆ และอาหารได้ถนัดมากขึ้น ทั้งยังสามารถจับอาวุธ หรือเครื่องมือในการป้องกันตัวเองได้ด้วย ยิ่งมีการใช้เครื่องมือในการป้องกันตัวมากเท่าใด ก็ยิ่งทำให้มนุษย์ต้องเลือกการเดินสองเท้ามากขึ้น และสมองก็พัฒนามีขนาดใหญ่ด้วย อย่างไรก็ตาม หลักฐานที่พบมากขึ้นในระยะหลังไม่ได้สนับสนุนโมเดลนี้นัก เพราะเราพบว่าการเดินสองเท้าเกิดขึ้นมาก่อนการรู้จักทำเครื่องมือ และการมีขนาดสมองใหญ่ขึ้น
ข. โมเดลเกี่ยวกับการหลีกเลี่ยงนักล่า (Predator Avoidance Model)
ทฤษฎีนี้อธิบายว่า เมื่อโฮมินิดส์ต้องปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมใหม่ จากสภาพเดิมที่เป็นป่าไม้เปลี่ยนมาเป็นทุ่งหญ้า ทำให้ต้องตกอยู่ในอันตรายจากการล่าของสัตว์กินเนื้อขนาดใหญ่ เช่น เสือ สิงโต ซึ่งวิ่งได้เร็วกว่า การเดินสองเท้าอาจได้เปรียบ ในแง่ที่ช่วยให้โฮมินิดส์สามารถมองเห็นนักล่าได้จากระยะไกลในสภาพพื้นที่ที่เป็นทุ่งหญ้ากว้าง ดังนั้น จึงสามารถหลบเลี่ยงการถูกล่าได้ดีกว่า อย่างไรก็ตาม นักวิชาการบางคนโต้แย้งว่า ทฤษฎีนี้ยังมีข้อที่น่าสงสัย กล่าวคือ ถ้าหากการยืนสองขามีความได้เปรียบ ในการหลีกเลี่ยง ความเสี่ยงที่จะถูกล่าจริง สัตว์ชนิดอื่น โดยเฉพาะลิงไม่มีหาง ก็น่าจะปรับตัว โดยการเดินสองเท้าด้วยเช่นกัน แต่ทำไมการเดินสองเท้าจึงมีอยู่เฉพาะในหมู่โฮมินิดส์เท่านั้น
ค. โมเดลเกี่ยวกับความสำเร็จในการสืบพันธุ์ (Reproductive Success Model)
ทฤษฎีนี้เห็นว่า การเลือกสรรโดยธรรมชาติ จะช่วยคัดลักษณะที่ดี แล้วส่งผ่านไปยังลูกหลานของสิ่งมีชีวิต และท้ายที่สุด ก็ทำให้สิ่งมีชีวิตอยู่รอดปลอดภัย วิธีหนึ่งที่จะทำให้แน่ใจว่า จะมีชีวิตรอดต่อไปก็คือ การมีลูกหลานจำนวนมาก หรือไม่ก็ให้เวลาในการดูแล และปกป้องลูกๆ นานขึ้น การเดินสองเท้าทำให้มือสองข้างเป็นอิสระ สามารถอุ้มลูกหลานไปไหนมาไหนได้สะดวก หรือนำส่งอาหารมาให้ลูกหลานได้มาก ซึ่งเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพในการดูแลป้องกัน หรือเลี้ยงดูทารกได้มากกว่าหนึ่งคน ในเวลาเดียวกัน
ปัญหาของทฤษฎีนี้ก็คือ หลักฐานเกี่ยวกับพฤติกรรมทางเพศ ที่เหลือเป็นซากดึกดำบรรพ์ ไว้ให้เราได้ศึกษา ซึ่งจากการศึกษาได้พบว่า สังคมที่มีแบบแผนการแต่งงาน แบบผัวเดียวเมียเดียว ไม่ค่อยพบในหมู่โฮมินอยด์
ง. โมเดลเกี่ยวกับการหาอาหาร (Food Acquisition Model)
ทฤษฎีนี้สัมพันธ์กันกับทฤษฎีในเรื่องการหลีกเลี่ยงนักล่า และยังสนับสนุนโมเดลความสำเร็จ ในการขยายพันธุ์ การเดินสองเท้า ทำให้ใช้มือสองข้างหาอาหาร หรือขนหิ้วอาหารได้สะดวก โดยเฉพาะในสภาพแวดล้อมที่เป็นทุ่งหญ้ากว้างใหญ่ ซึ่งมีแหล่งอาหารกระจายอยู่ทั่ว การเดินสองเท้ายังช่วยในการเดินทางได้ดี ในแง่ของการใช้พลังงาน และประสิทธิภาพ จากการใช้พลังงานนั้น ในการทำงานบางอย่าง
จ. โมเดลเกี่ยวกับการปรับเปลี่ยนอุณหภูมิของร่างกาย (Temperature Regulation Model)
ทฤษฎีนี้เชื่อว่า การเดินสองเท้าอาจมีความเกี่ยวข้องกับระบบการระบายอุณหภูมิของร่างกาย จากการศึกษาด้วย การทดลองพบว่า การยืนตัวตรงจะช่วยลดปริมาณการปะทะกับรังสี จากดวงอาทิตย์ ดังนั้น การเดินสองขาในทุ่งกว้าง ซึ่งมักทำให้เหงื่อออกมากกว่าปกติ จะช่วยระบายความร้อนจากร่างกายได้ดีกว่าการเดินสี่เท้า
กล่าวโดยสรุป การเดินสองเท้าไม่ได้เกิดจากปัจจัยใดปัจจัยหนึ่ง แต่อาจเกิดจากหลายสาเหตุประกอบกัน ซึ่งท้ายที่สุดแล้ว จะทำให้โฮมินิดส์สามารถปรับตัวให้ดำรงชีวิตอยู่ได้ ท่ามกลางสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงไป
นอกจากนี้การเปลี่ยนแปลงทางชีววิทยาที่สำคัญอีกประการหนึ่งก็คือ การมีสมองใหญ่ขึ้น โดยพบว่า บรรพบุรุษของมนุษย์มีความจุสมองใหญ่ขึ้นตามลำดับ การมีสมองใหญ่มีทั้งข้อดีและข้อเสีย ข้อดี คือ เพิ่มประสิทธิภาพในการทำงาน การผลิตเครื่องมือเครื่องใช้ และการสื่อสารต่างๆ ทำให้โอกาสมีชีวิตรอดสูง ส่วนข้อเสีย คือ การใช้สมองทำให้เกิดความร้อน ในระบบการทำงานของสมอง ถ้าไม่มีการระบายความร้อนที่ดีก็อาจทำให้เสียชีวิตได้ง่าย นอกจากนี้สมองยังต้องการพลังงาน และแคลอรี สมองที่ใหญ่ ก็ย่อมต้องการพลังงานและแคลอรี มากตามไปด้วย สมองมีระบบการทำงานที่ซับซ้อนและไวต่อความรู้สึก จึงต้องการการดูแลรักษาที่ดี และสมองยังเป็นอวัยวะ ที่ต้องใช้ระยะเวลา ในการดูแลรักษายาวนาน กว่าจะมีความสมบูรณ์ สามารถใช้งานได้เต็มที่