กะโหลกศีรษะสามารถใช้ในการตรวจพิสูจน์เอกลักษณ์บุคคลได้ในระดับหนึ่ง ซึ่งสามารถบอกถึงประวัติและที่มาของเจ้าของได้ นักนิติวิทยาศาสตร์และนักโบราณคดีสามารถใช้กะโหลกในการจำลองใบหน้าของเจ้าของได้โดยการศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างกระดูกและกล้ามเนื้อ และการสร้างภาพให้สอดคล้องกับกระดูก[14] เช่น หากนักโบราณคดีสามารถค้นพบชิ้นส่วนของกะโหลกศีรษะมนุษย์โบราณที่สำคัญได้จำนวนเพียงพอ รวมทั้งใช้ข้อมูลเกี่ยวกับความสูง ความกว้างและลักษณะอื่น ๆ ของโครงกระดูกก็สามารถทราบถึงความสัมพันธ์ทางมานุษยวิทยาและวิวัฒนาการของประชากรที่ศึกษา ทั้งที่มีชีวิตอยู่และสูญพันธ์ไปแล้ว นอกจากนี้การสืบสวนคดีฆาตกรรมหลายครั้งก็มีการนำกะโหลกศีรษะที่ต้องสงสัยว่าเป็นของเหยื่อของคดีมาจำลองใบหน้าของเจ้าของเพื่อใช้เป็นหลักฐานประกอบสำนวนคดีได้เช่นกัน[15][16]

ในราวทศวรรษที่ 1800 แพทย์ชาวเยอรมันชื่อว่า ฟรันซ์ โยเซฟ กัลล์ (Franz Joseph Gall) ได้ตั้งทฤษฎี Phrenology ซึ่งพยายามศึกษาเกี่ยวกับลักษณะเฉพาะของกะโหลกศีรษะที่สัมพันธ์กับบุคลิกภาพหรือความสามารถของเจ้าของกะโหลก[17] ซึ่งในปัจจุบันถือว่าทฤษฎีนี้ไม่ได้รับการยอมรับแล้ว[18]

การศึกษากะโหลกศีรษะมนุษย์ในอดีต บางครั้งใช้เพื่อบอกความแตกต่างของกะโหลกศีรษะในแต่ละเชื้อชาติและเผ่าพันธุ์ และบางครั้งใช้เพื่อตัดสินแนวความคิดว่าเชื้อชาติใดที่มีอำนาจยิ่งใหญ่เหนือกว่าเชื้อชาติอื่นๆ ซึ่งในปัจจุบันถือว่าทฤษฎีนี้ก็ไม่ได้รับการยอมรับเช่นกัน[19][20]

ความแตกต่างของกะโหลกเพศชายและหญิง

โดยทั่วไปแล้ว กะโหลกศีรษะของผู้ชายจะมีแนวโน้มใหญ่กว่าและแข็งแรง ทนทานกว่าของเพศหญิง กะโหลกศีรษะของเพศชายจะมีแนวสันเหนือเบ้าตา (supraorbital ridges) , แสกหน้า (glabella) , และเส้นขมับ (Temporal line) ที่นูนเด่น นอกจากนี้กะโหลกศีรษะของเพศชายโดยเฉลี่ยยังมีขนาดใหญ่กว่า, เพดานปากกว้างกว่า, เบ้าตาเป็นรูปสี่เหลี่ยมมากกว่า, ปุ่มกกหู (mastoid process) ใหญ่กว่า, โพรงไซนัสใหญ่กว่า, และปุ่มกระดูกท้ายทอย (Occipital condyle) ที่ใหญ่กว่าของเพศหญิง ขากรรไกรล่างของเพศชายโดยทั่วไปจะเหลี่ยมและหนากว่า และจุดเกาะของกล้ามเนื้อมีความขรุขระกว่าของเพศหญิง[21][22]

อย่างไรก็ตาม ลักษณะที่กล่าวไปข้างต้นมีความแปรผันอย่างมากในประชากรมนุษย์ ซึ่งอาจทำให้ระบุเพศจากกะโหลกศีรษะได้ยากหากไม่มีความรู้เกี่ยวกับประชากรที่มาของกะโหลกศีรษะนี้