הרוב הגדול של בעלי-החיים הם בעלי ארבע רגליים שמשמשות לתנועה, כאשר רק קומץ של חיות הן דו-רגליות. בני אדם, גיבונים ועופות גדולים הולכים על ידי הרמת רגל אחת בכל פעם. לעומת זאת, עופות קטנים יותר, למורים ומכרסמים דו-רגליים נעים על ידי קפיצה על שתי הרגליים בו זמנית. קנגורואים של עצים מסוגלים ללכת או לקפוץ, לרוב הם מחליפים רגליים לסירוגין כאשר הם נעים על העצים וקופצים על שתי הרגליים בו זמנית כאשר הם על הקרקע.
עופות.
כל העופות הם דו-רגליים כאשר הם על הקרקע, תכונה שעברה בירושה מאבות אבותיהם הדינוזאורים. עם זאת, לגוזלי ההואצין טפרים בכנפיים שהם משתמשים בהם לצורך טיפוס.
יונקים.
מספר קבוצות של יונקים קיימים פיתחו באופן עצמאי דו-רגליות כצורת תנועתם העיקרית - למשל בני אדם, פנגולינים ענקיים, מינים רבים של מכרסמים קופצים וקנגוריים. בני האדם, והתפתחות הדו-רגליות שלהם, מתועדים בחלק הבא. על פי ההערכה, אצל הקנגוריים התפתחה הדו-רגליות רק פעם אחת באבולוציה שלהם, בערך לפני 45 מיליון שנה. תנועה דו-רגלית שכיחה פחות בקרב יונקים, שרובם משתמשים בארבע רגליים. לכל הפרימטים יש יכולת לתנועה דו-רגלית, אם כי רוב המינים משתמשים בארבע רגליים לתנועה ביבשה. קנגוריים (קנגורו, וולאבי וקרוביהם), ועכברים מקפצים נעים על ידי קפיצות, ומעט מאוד יונקים דו-רגליים פרט לפרימטים נעים על ידי הליכה. יוצאים מן הכלל הם פנגולין הכף ובנסיבות מסוימות קנגורו אילני.
פרימטים.
רוב בעלי החיים הדו-רגליים נעים עם גב מאוזן, ומשתמשים בזנבם הארוך כדי לאזן את משקל גופם המוטה קדימה. הגרסה הפרימטית של תנועה דו-רגלית יוצאת דופן מכיוון שהגב קרוב להיות זקוף (אצל בני אדם הוא זקוף לחלוטין), והזנב עשוי להיעדר לחלוטין. פרימטים רבים יכולים לעמוד זקוף על רגליהם האחוריות ללא כל תמיכה. שימפנזים מצויים, בונובו, גיבונים ובבונים מציגים צורות תנועה דו-רגליות מגוונות.
בני האדם הם הפרימטים היחידים שנעים רוב הזמן על שתי רגליים, בזכות עיקום נוסף בעמוד השדרה שמייצב את העמידה הזקופה, כמו גם זרועות קצרות יותר ביחס לרגליים לעומת הקופים הגדולים הלא אנושיים. אחת ההשערות לגבי דו-רגליות אנושית היא שהיא התפתחה כתוצאה מהישרדות מוצלחת באופן יוצא דופן בזכות היכולת לשאת ולחלוק מזון עם חברי הקבוצה, אף על פי שישנן השערות חלופיות.
התפתחות הדו-רגליות האנושית.
יש לפחות שתים עשרה השערות שונות לגבי האופן והסיבות להתפתחות הדו-רגליות אצל בני אדם. דו-רגליות התפתחה הרבה לפני התפתחות המוח האנושי הגדול או פיתוח כלי אבן. התמחויות דו-רגליות נמצאות במאובנים של אוסטרלופיתקוס מלפני 4.2-3.9 מיליון שנה, אם כי סאהלנטרופוס אולי צעד על שתי רגליים כבר לפני שבעה מיליון שנה. עדויות ראשונות לשינוי אצל נקבות בני האדם בעמוד השדרה המותני נצפו אצל פרימטים טרום-מודרניים כמו אוסטרלופיתקוס אפריקנוס. ההבדל הזה נראה כהתאמה אבולוציונית של נקבות לשאת על המותן עומס בצורה טובה יותר במהלך ההריון, הסתגלות שפרימטים שאינם דו-רגליים לא היו צריכים לבצע. ההשערות השונות אינן בהכרח בלעדיות זו מזו ומספר כוחות נפרדים עשויים לפעול יחד כדי להוביל לדו-רגליות אנושית. חשוב להבדיל בין התפתחות לדו-רגליות לבין התאמה לריצה, שהגיעה מאוחר יותר.
סיבות רבות להתפתחות הדו-רגליות האנושית כוללות שחרור הידיים לנשיאה ושימוש בכלים, שינויים באקלים ובסביבה (מג'ונגל לסוואנה) שהצריכו מיקום עיניים מוגבה יותר והפחתת כמות העור חשוף לשמש הטרופית. בנוסף לשאלה מדוע ההומינינים הקדומים ביותר היו דו-רגליים באופן חלקי, קיימת גם השאלה מדוע הומינינים הפכו דו-רגליים יותר עם הזמן.
השערת הגורמים המרובים.
נאפייר (1963) טען כי לא סביר מאוד שגורם יחיד הניע את התפתחות הדו-רגליות. הוא הצהיר כי " לא סביר שאף גורם יחיד היה אחראי לשינוי כה דרמטי בהתנהגות... " קו (2015) קובע כי יש שתי שאלות הנוגעות לדו-רגליות: 1. מדוע היו ההומינינים הקדומים ביותר דו-רגליים 2. מדוע הומינינים הפכו לדו-רגליים יותר עם הזמן. הוא טוען כי ניתן לענות על שאלות אלה בשילוב של תאוריות בולטות כמו זו מבוססת הסוואנה, תאוריית יציבת האכילה, והשערת האספקה.
השערת הסוואנה.
על פי התאוריה מבוססת הסוואנה, ההומינינים ירדו מהעצים והותאמו לחיים בסוואנה על ידי הליכה זקופה על שתי רגליים. ההתפתחות של תנוחה זקופה הייתה מועילה מאוד לסוואנה שכן היא מאפשרת להשקיף טוב יותר כדי להיזהר מטורפים או לצוד לטרף. עוד יתרון אפשרי של דו-רגליות בסוואנה הוא הפחתת שטח הפנים של הגוף שנחשף לשמש. תאוריית הסוואנה מחוזקת על ידי ממצאים שמעידים על התכווצות השטחים המיוערים באפריקה כתוצאה מהתחממות והתקררות גלובליים באותה תקופה, מה שאילץ את בעלי-חיים לצאת לסוואנות.
העדויות המאובנות חושפות כי הומינינים דו-רגליים מוקדמים עדיין היו מותאמים לטפס על עצים בזמן שהם גם הלכו בצורה זקופה. ייתכן כי דו-רגליות התפתחה ביערות, ובהמשך הוחלה על הסוואנה. מאובנים הומיניניים שנמצאו בסוואנות הובילו את האנתרופולוגים להאמין שהומינינים חיו אך ורק בסביבות אלה מכיוון שלא נמצאו מאובנים הומיניניים באזורים מיוערים. עם זאת, מאובנים הם תופעה נדירה, והעובדה שלא נמצאו מאובנים הומיניניים ביערות לא מובילה בסופו של דבר למסקנה כי מעולם לא חיו שם הומינינים. נוחות התאוריה מבוססת הסוואנה גרמה להתעלמות מנקודה זו במשך יותר ממאה שנה.
השערת יעילות הנדידה.
הסבר חלופי הוא שתערובת הסוואנה והיערות המפוזרים הגבירו את התנועה היבשתית של פרוטו-בני אדם בין יערות שונים, והדו-רגליות הייתה יעילה יותר למסעות למרחקים ארוכים בין יערות אלה מאשר התנועה על ארבע רגליים. בניסוי שעקב אחר קצב חילוף החומרים של השימפנזה ע"פ צריכת חמצן, נמצא כי עלויות האנרגיה לתנועה על ארבע רגליים ודו-רגליות היו דומות מאוד, ומשמע שהמעבר הזה בבני אדם קדומים לא העלה את צריכת האנרגיה שלהם. ככל הנראה נדידה מוגברת הייתה יעילה משום שהיא סייעה להתפשטות רחבה של הומינידים מוקדמים ברחבי הסוואנה, תוך יצירת אוכלוסיות התחלתיות במקומות רבים, והפחתת התחרות על המשאבים.
השערת יציבת האכילה (Kevin Hunt).
השערת יציבת האכילה טוענת כי השימפנזים השתמשו בדו-רגליות רק כאשר היו אוכלים. ייתכן שתנועות דו-רגליות אלה התפתחו להרגלים קבועים מכיוון שהיו כל כך נוחות להשגת מזון (לדוגמה בקטיף תנועה כזו הייתה יעילה מאד). בעת ניתוח האנטומיה המאובנת, אוסטרלופיתקוס אפרנסיס מציג מאפיינים דומים מאוד ליד ולכתף של השימפנזה, מה שמעיד על זרועות גמישות. כמו כן, הירך והגפה האחורית של אוסטרלופיתקוס מצביעים בבירור על דו-רגליות, אך המאובנים האלה מצביעים גם על הליכה מאוד לא יעילה בהשוואה לבני אדם. זו יכולה להיות ראיה כי דו-רגליות התפתחה יותר כתנוחת אכילה יבשתית מאשר כתנוחת הליכה.
השערת האספקה (Owen Lovejoy).
תאוריה אחרת למקור של הדו-רגליות היא המודל ההתנהגותי, הקשור למונוגמיה. לנוכח מרווחי הזמן הגדולים בין לידה ללידה ושיעורי רבייה נמוכים האופייניים לקופי האדם, הומינידים מוקדמים עסקו ביצירת זוגות שאפשרו השקעה רבה יותר לגידול צאצאים. כך הזכר היה משאיר את בת זוגו וצאצאיו והולך לחפש מזון, וחוזר כשהוא נושא את האוכל בזרועותיו כשהוא הולך על רגליו. מודל זה נתמך על ידי צמצום של הניבים הגבריים בהומינידים מוקדמים אשר יחד עם ירידה בשונות בגודל בין נשים לגברים של ארדיפיתקוס ואוסטרלופיתקוס, גרם לירידה בהתנהגות עוינת בין גברים בהומינידים המוקדמים.
עם זאת, מודל זה לא בהכרח מתאים לראיות ממינים אחרים, שם התנהגות מונוגמית מביאה גם לטריטוריאליזם חזק, ואילו בני האדם ידועים כיצורים חברתיים. בנוסף, נקבות מונוגמיות הן בדרך כלל בעלות יותר יכולות להגן על עצמן, ואילו בבני אדם כאמור זה לא קרה.
השערת תצוגת האזהרה (Joseph Jordania).
דו-רגליות היא אחד המרכיבים המרכזיים באסטרטגיית ההגנה הכללית של הומינידים מוקדמים. אסטרטגיה זו מבוססת על תצוגת אזהרה והפחדה של טורפים ומתחרים פוטנציאליים בעזרת אותות חזותיים וקוליים מוגזמים. על פי השערה זו, הומינידים ניסו להישאר גלויים ככל האפשר כל הזמן. כדי להשיג מטרה זו נעשה שימוש במספר התפתחויות מורפולוגיות והתנהגותיות: תנוחה דו-רגלית זקופה, רגליים ארוכות יותר, שיער ארוך ומפותל בקצה הראש, צבעי גוף, תנועות מאיימות, קול חזק, שירה ותיפוף בקצב.
המודל התרמו-רגולטורי (Peter Wheeler).
המודל התרמו-רגולטורי מציע כי דו-רגליות מעלה את שטח הפנים בגוף שמוגבה מעל פני האדמה, מה שמביא להפחתה באגירת החום ומסייע לפיזור החום – וכך להתקרר בסוואנה החמה. כאשר הומיניד גבוה יותר מעל פני האדמה, הוא מקבל רוח מהירה יותר וטמפרטורות טובות יותר, שעוזרות לו לאבד חום. כמו כן, תנוחה אנכית ממזערת את החשיפה הישירה לשמש ואילו תנוחה כפופה חושפת יותר מהגוף לחשיפה ישירה.
תאוריית הנשיאה.