El foramen magnum (del latín, que significa «gran agujero») es la gran abertura en la base del cráneo por la que la médula espinal sale de la bóveda craneal. El foramen magnum está situado en el hueso occipital y rodea la base del tronco cerebral (la médula oblonga), separando el cerebro de la médula espinal. El foramen magnum en los simios y los humanos está formado por la fusión de las cuatro partes individuales del occipital (pars squama, pars lateralis izquierda y derecha, y pars basilaris). En los seres humanos, el foramen magnum está situado en posición anterior, con su porción anterior situada en la línea biempensante (una línea que conecta los puntos inferolaterales de las placas timpánicas derecha e izquierda), y está orientado inferiormente (abriéndose directamente hacia abajo). La porción del hueso occipital que se encuentra por delante del foramen magnum (el basioccipital o basiocciput) es relativamente corta en los humanos. En los simios, el foramen magnum se encuentra muy por detrás (posterior) de la línea biempensante, posterior a un basioccipital relativamente largo. Además de estar situado más posteriormente, el foramen magnum en los simios está más orientado verticalmente (se abre hacia atrás y hacia abajo, en lugar de directamente hacia abajo). El Pongo tiene el foramen magnum más situado anteriormente de los simios, pero el más orientado verticalmente. Durante el crecimiento del hueso occipital, los humanos tienen un crecimiento anteroposterior proporcionalmente menor en el basioccipital que en la pars lateralis y la pars squama posterior al foramen magnum, mientras que el patrón de crecimiento se invierte en los primates no humanos con un crecimiento proporcionalmente mayor en el basioccipital.
Las diferencias entre humanos y simios en la posición y orientación del foramen magnum reflejan las diferencias en la postura corporal habitual y el modo de locomoción. Sin embargo, trabajos recientes sugieren que la orientación del foramen magnum no es un buen indicador de la orientación del cuello durante la locomoción habitual, ya que la orientación del foramen magnum no está significativamente correlacionada con la flexión basoccipital, la orientación del eje orbital, la orientación de la cabeza respecto al cuello o el tamaño del cerebelo respecto al basoccipital posterior. En posición ortógrada (erguida), los humanos bípedos tienen un cráneo que descansa sobre la columna vertebral: la posición anterior del foramen magnum ayuda a equilibrar la masa de la cabeza sobre las vértebras, y su orientación inferior refleja la relación anatómica entre el cráneo y la columna vertebral. En los monos prógrados (con un cuerpo más paralelo al suelo), los cuadrúpedos tienen un cráneo que se proyecta por delante de la columna vertebral y, por tanto, el foramen magnum está colocado y orientado hacia atrás. La diferencia en la ubicación del foramen magnum tiene implicaciones para la movilidad de los bebés y para la forma en que la madre sostiene a su bebé, ya que el foramen magnum se encuentra cerca del centro del cráneo en los neonatos humanos y más atrás en los primates no humanos. A medida que los bebés humanos crecen, su foramen magnum permanece en el centro del cráneo, mientras que la deriva posterior del foramen magnum se produce en los primates no humanos a través de la reabsorción en el extremo posterior de la base craneal y la deposición en el extremo anterior.
De acuerdo con esto, la posición y orientación del foramen magnum se considera un reflejo fiable del modo de locomoción en los homininos fósiles. La posición del foramen magnum se ha citado como evidencia de la locomoción bípeda (una característica de los homínidos), por lo que los homínidos fósiles se clasifican en base a la evidencia de un foramen magnum colocado anteriormente, como es el caso de Ardipithecus y Sahelanthropus. Las posiciones del biporion (línea entre los puntos del porion en el punto medio del margen externo del meato auditivo/acústico externo) y de la bicarótida (línea entre los puntos de las carótidas en el centro del foramen carotídeo en la intersección de los diámetros máximos anteroposterior y mediolateral) en relación con el basion (punto en el que el margen anterior del foramen magnum es intersecado por el plano sagital medio) se han utilizado como medida para distinguir a los homininos de los no homininos. Las medidas de Pan y de los humanos modernos se solapan considerablemente, pero la medida del basión a la bicarótida, cuando se utiliza sola o bivariada con la medida del basión al biporión, puede servir para distinguir a los homínidos del Plio-Pleistoceno. La medida de basión a biporión por sí sola no distingue a Pan de los homínidos del Plio-Pleistoceno ni de los humanos modernos. Otras medidas de la base craneal no han podido diferenciar a los homínidos de los simios no homínidos. Sobre la base de estas medidas, Ardipithecus es claramente un homínido, pero el estatus de homínido de Sahelanthropus no está claro.
La configuración del foramen magnum en los humanos también puede estar relacionada con la expansión de la corteza cerebral, especialmente de los lóbulos frontal y occipital. La expansión del volumen cerebral durante el desarrollo da lugar a un aumento de la flexión de la base craneal (alrededor de un eje transversal que pasa por la fosa pituitaria), lo que da lugar a una posición cada vez más anterior e inferior del foramen magnum (durante el desarrollo postnatal, los humanos experimentan unos 30° de rotación en la posición del foramen magnum a medida que el cerebro crece).