La mayoría de los mamíferos son capaces de nadar instintivamente sin entrenamiento; una notable excepción son los grandes simios. Los humanos son claramente capaces de convertirse en nadadores competentes con entrenamiento; otros grandes simios, sin embargo, no han sido documentados como nadadores más allá de los informes anecdóticos. Los chimpancés, por ejemplo, disfrutan jugando en el agua, pero no nadan. La falta de disposición a nadar es lo suficientemente fuerte como para que presumiblemente haya desempeñado un papel en la especiación de los chimpancés comunes y los bonobos, que están separados geográficamente por el río Congo. Cabe destacar que este hallazgo no se extiende a todos los primates, ya que se ha observado que algunas especies de monos, como los macacos cangrejeros y los monos proboscis, nadan bajo el agua.
Una diferencia en la afinidad por el agua entre los seres humanos y los otros grandes simios puede resultar simplemente de las diferencias de comportamiento entre las especies. Por ejemplo, la mayoría de los simios pueden tener un miedo instintivo a los depredadores o a ahogarse. Curiosamente, el miedo al agua es una de las fobias más comunes en los humanos; junto con fobias similares como las de las arañas y las serpientes, se ha propuesto que es una fobia «evolutivamente relevante» que podría conferir una ventaja selectiva.
Sin embargo, esta diferencia potencial también podría ser el resultado de diferencias fisiológicas. En consecuencia, se han propuesto una serie de características de la fisiología humana moderna como medios por los que los humanos, pero no nuestros parientes más cercanos, son capaces de nadar. Entre ellas se encuentran: un reflejo de natación infantil, un reflejo de inmersión, la contención voluntaria de la respiración y la flotabilidad proporcionada por un mayor tejido adiposo. Sin embargo, estos ejemplos no se sostienen bien bajo el escrutinio.
El reflejo de natación infantil describe «movimientos rítmicos y coordinados, con inhibición de la respiración» que se observan en los bebés humanos colocados boca abajo en el agua hasta aproximadamente los 4-6 meses de edad. Sin embargo, este reflejo puede observarse en otros mamíferos neonatos, incluidos los simios, por lo que no es específico del ser humano.
En el reflejo de inmersión, el contacto de la cara con el agua fría provoca bradicardia (ritmo cardíaco lento), apnea (retención de la respiración) y vasoconstricción periférica. Esto permite al animal conservar el oxígeno mientras nada bajo el agua. Una vez más, el reflejo de inmersión se encuentra en todos los mamíferos.
La contención voluntaria de la respiración, que se encuentra en los seres humanos, se ha registrado en otros mamíferos, incluidos los simios. La capacidad de estudiar esto se ve significativamente afectada por la limitación metodológica de inducir a un animal no humano a contener la respiración. Además, la relevancia de esta característica para la natación no está clara, dado que la apnea refleja es una característica de la respuesta de buceo. El bipedismo humano, en el que el movimiento del diafragma tiene menos restricciones posturales, puede ser al menos parcialmente responsable de cualquier diferencia real en el control de la respiración entre los humanos y otros simios.
Por último, se ha argumentado que la natación requiere un grado de flotabilidad proporcionado por una alta proporción de grasa corporal y músculo. Los humanos parecen tener un grado excepcionalmente alto de tejido adiposo en comparación con otros primates, aunque este hallazgo se complica claramente por las tasas de sobrepeso y obesidad en las poblaciones humanas modernas.
Estas y una gran variedad de otras características de la fisiología humana han sido sugeridas por los defensores de la «Hipótesis del Simio Acuático» como indicaciones de que los humanos descienden de un ancestro acuático. Esta hipótesis ha sido ampliamente desacreditada.
Los alimentos acuáticos, como los cocodrilos, las tortugas y los peces, han sido implicados en la dieta de los homínidos desde hace 2 millones de años en Kenia. Los ácidos grasos esenciales son altos en el pescado; en particular, el ácido graso omega-3 docosahexaenoico (DHA) es mucho más alto en el pescado que en otras fuentes dietéticas. Estos ácidos grasos tienen un alto contenido en el tejido cerebral y son importantes para la función cerebral. Por tanto, se ha propuesto que un hábitat cercano al agua y la recolección de alimentos acuáticos fueron características importantes de los primeros Homo.