Una dintre principalele diferențe fiziologice dintre omul timpuriu (Homos) și Australopithecines a fost capacitatea craniană adultă. În medie, oamenii premature aveau creierul cu aproximativ 35% mai mare decât Australopithecus africanus, a fi unul dintre cei doi strămoși posibili ai oamenilor timpurii - celălalt este Australopithecus garhi.
Persoanele timpurii, cum ar fi Homo erectus, sunt din genul Homo și urmează direct evolutiv din Australopithecines. Ca parte a genului mai evoluat, Homo erectus prezintă câteva diferențe fiziologice cheie față de predecesorul său, Australopithecus.O altă diferență fiziologică esențială este că oamenii devreme au dezvoltat guri și dinți mai mici, în special molari și premolari. O mare parte din motivul pentru gurile mici a fost datorată creșterii dimensiunii creierului și a capacității craniene. Cu toate acestea, gurile și dinții mai mici au indicat, de asemenea, că oamenii timpurii aveau diete mai moi decât strămoșii lor evoluționiști. În timp ce Australopithecines a mâncat multe alimente dură, cum ar fi nuci, oamenii devreme consumau mai multe plante moi și carne.
O a treia diferență fiziologică între Homo (toate speciile) și Australopithecines a fost lungimea membrelor - Australopithecinele aveau brațe mult mai lungi, deși ambele genuri erau bipedale. Dimensiunea corporală modernă a corpului și proporțiile membrelor au apărut pentru prima oară cu Homo erectus.
Înregistrările evolutive sugerează că multe specii diferite de genul nostru modern, homo și chiar și alți hominizi au trăit în același timp cu o altă specie care a fost eliminată din nou. Prin urmare, nu a fost neapărat cazul ca o specie să fie eliminată complet înainte de a apărea altul.