Pode considerar-se formado por duas partes principais que, aparentemente correspondem a duas etapas da evolução:

• Caixa craniana ou neurocrânio – a parte que envolve o cérebro e os órgãos dos sentidos (com exceção do paladar); e
• Maciço frontal, esplancnocrânio ou branchiocranio – a parte que suporta a boca e o aparelho branquial.

Ao longo da  filogénese foram-se estabelecendo relações cada vez mais estreitas entre estas duas partes do crânio, através de articulações chamadas "suspensões":

• Suspensão anfistílica – em que tanto o palato-quadrado como o hiomandibular se articulam com o neurocrânio, como em alguns peixes Chondrichthyes;
• Suspensão iostílica – em que apenas o osso mandibular se articula com o neurocrânio, como na maior parte dos peixes, incluindo alguns tubarões e no esturjão;
• Suspensão autostílica – em que o neurocrânio e o esplancnocrânio tendem a fundir-se como na maior parte dos tetrápodes.