脑底形成期：以上5对软骨（除眼软骨）囊包围眼球后方，不参与头骨的形成外，其余4对软骨愈合起来,形成一个托在脑腹面的软骨槽,两旁稍稍包围脑的侧面,后面伸向脑的背面，成为软骨盖。这样形成的软颅是无顶的，只有在软骨盖处两侧在顶部是相连的。以后膜原骨加入，覆盖在背面，成为一个完整的头骨。

软颅的骨化：软颅形成以后,经过骨化成为硬骨。依软颅的一定区域骨化成为下列各区：①枕骨区：包括上枕骨、基枕骨和外枕骨。②蝶骨区：包括基蝶骨、前蝶骨、翼蝶骨及眶蝶骨。③筛骨区：包括中筛骨及外筛骨。④耳骨区：包括3对耳骨。

鼻软骨囊在四足动物一般未骨化，但在哺乳动物则骨化成为成对的鼻甲介骨。

咽颅的原始型 在软骨鱼中终生保留软骨状态，是一组呈弧状排列的分节软骨棒。鲨鱼的咽颅代表典型的原始型，由7对咽弓组成。

第1对咽弓为颌弓，形成上、下颌。背部1对腭方软骨组成上颌，腹面1对梅克尔氏软骨组成下颌。第2对咽弓为舌弓，支持舌部，由一块基舌软骨、成对的舌颌软骨及角舌软骨组成。第3至第7对咽弓支持鳃部，称鳃弓。

咽颅的骨化与改造 硬骨鱼的咽颅是在原始型 7对软骨咽弓的基础上,一部分骨化成硬骨,一部分被膜原骨包围或代替。原始的颌弓失去了上颌和下颌的功能，被膜原骨的前颌骨和上颌骨所代替，执行上颌的功；被膜原骨的齿骨和隅骨所代替，执行下颌的功能。新形成的上、下颌，称次生颌。有些硬骨鱼在最后一对鳃弓上生有咽喉齿，其排列的行数和各行的齿数是鱼类分类的标准之一。

脊椎动物由水生进化到陆生后，由于生活环境的改变,肺呼吸代替了鳃呼吸,咽颅随之发生很大的改变。颌弓的一部分直接与脑颅愈合;舌弓和鳃弓一部分退化,一部分功能和结构发生改变。如舌颌骨在鲨鱼是舌弓的一块软骨,起着悬器的作用,通过它将颌弓连在脑颅上。两栖动物，由于颌弓直接与脑颅相连，舌颌骨不再起悬器的作用，进入中耳，骨化成耳柱骨，成为传导声波的听小骨；哺乳动物的这块耳柱骨转变为镫骨,成为3听小骨之一。哺乳动物的另两块听小骨也是由颌弓的一部分变来，其中砧骨来自颌弓的方骨，槌骨来自颌弓的关节骨。

头骨由于适应保护脑的主要功能，所有的骨块都形成不动的连接，只有下颌骨与头骨成为可动的连接，随动物的进化而逐渐增强其连接的牢固性，使咀嚼运动更为有力,连接的方式可分为4种方式：

两接型：上颌骨的基突及耳突以韧带与脑颅相连,舌弓又以韧带连接脑颅与上、下颌。见于原始的软骨鱼。

舌接型：以舌颌骨作为悬器,将颌弓与脑颅连接。见于多数鱼类。

自接型：上颌骨与脑颅愈合，其上的方骨与下颌的关节骨相连接。大多数陆生脊椎动物与软骨鱼类的全头类属此型。

颅接型：上颌骨与脑颅愈合，其方骨与关节骨变为中耳听小骨，下颌的齿骨直接连颞骨。哺乳动物属于此型。

直接由间充质骨化形成的膜原骨即膜颅。膜原骨加在软颅背面有成对的顶骨、额骨、泪骨、鼻骨（软颅是无顶的，所以背面除去枕骨区外，完全由膜原骨覆盖起来）；软颅的腹面也有膜原骨加入,如腭骨及锄骨。哺乳动物及一部分爬行动物（如鳄）具有完整的次生腭。次生腭是由膜原骨的前颌骨、上颌骨及腭骨构成。

软骨的咽颅也有膜原骨加入，但只限于颌弓。加入于腭方软骨上的有成对的前颌骨、上颌骨、颧骨、方颧骨及鳞状骨。哺乳动物的方颧骨退化，颧骨形成颧弓的一部。加入下颌软骨上的膜原骨，在爬行动物和鸟类可多达 5块。在进化过程中，这些膜原骨的数目不断减少，以致到了哺乳动物仅保留齿骨。因此，下颌就以单一的齿骨直接与脑颅相接。

一般认为膜原骨的起源，系由古代硬鳞鱼类头部鳞片愈合加大，沉入皮下与软颅结合而成。