腿式运动以一系列机器人与地面之间的点接触为特征。其主要优点包括在粗糙地形上的自适应性和机动性。
得益于点接触特性，只要机器人能维持合适的步距，地面材质的影响便不再关键。此外，只要行走步距大于沟壑宽度，它就能跨越裂缝。腿式运动的另一大优势是具备较高的环境物体操作能力。
以甲虫为例，它们能在移动中用前肢灵巧地滚动球体。
然而，腿式运动的主要缺点在于动力系统与机械结构的复杂性。腿部可能包含多个自由度，必须能够支撑机器人部分总重量，且在许多设计中还需负责抬高或放低机身。另外，如果腿部拥有足够多的自由度，机器人就能在不同方向施加力，从而实现高度机动性。
腿的构造与稳定性
由于腿式机器人受生物学启发，参考自然界中成功的有腿系统十分有益。多种腿部构造已在各种生物体中成功演化。大型动物如哺乳类和爬行类通常有四条腿，而昆虫则有六条或更多。某些哺乳动物仅靠两条腿行走的能力已臻完美。
尤其是人类，平衡能力已发展到甚至可用单腿跳跃的水平。这种异常的机动性代价高昂：需要更复杂的主动控制来维持平衡。相反，三条腿的动物假定其重心位于地面接触的三角区内，便能展示静止、稳定的姿态。如三只脚所展现的那样，静止稳定性意味着无需运动即可保持平衡。在没有外力时，稳定性小的偏离（比如轻轻推凳子）会被动地予以校正，趋向稳定姿态。
但是，机器人必须能够抬腿行走。为了达到静态行走，机器人必须至少有六条腿。在这种结构下，有可能设计出一种步态，使得腿的静态稳定三角区总是与地面接触。
昆虫和蜘蛛一出生立即能行走。对它们来说，行走时的平衡问题比较简单。四条腿的哺乳动物不能稳定地行走，但用四条腿能很容易地站立。比如野生动物，在它们能站起来之前要花几分钟尝试，然后又要花好几分钟学习行走而不摔倒。两条腿的人类，甚至不能以静止稳定方式站在一个位置。婴儿需要几个月才能站立和行走，甚至需要更长时间来学习跳跃、跑步和单腿站立。
各个腿的复杂性种类繁多，也存在潜在的能力。再者，生物世界提供了丰富的处于两个极端的例子。例如，毛虫利用液压，通过构建体腔和增加压力使各腿伸展，而且通过释放液压使各腿纵向地回收，然后刺激单个可拉伸的肌肉，牵引腿靠向身体。各条腿只有一个自由度，它沿着腿纵向地定向。前向运动依赖于体内的液压，它能伸张两腿间的距离。毛虫的腿在机械上很简单，即利用最少数目的外表肌肉，完成复杂的整体运动。
在另一极端，连同脚趾的深层刺激，人腿有七个以上的主自由度，十五个以上的肌肉群，驱动八个复合的关节。
在腿式移动机器人情况下，通常要求至少两个自由度，通过提起腿和将腿摆动向前，使腿向前运动。对于更复杂的移动方式，往往需要更高的控制精度与更精密的机械设计。
