Der Oberschenkelbizeps, auch bekannt als Bizeps femoris, ist ein Muskel der hinteren Oberschenkelmuskulatur. Wie der Musculus biceps brachii am Arm ist er ein zweiköpfiger Muskel, der auch bei singulärer Form als Bizeps bezeichnet wird. Seine Funktion ist auch analog zu der des Armmuskels, denn so wie der Bizeps brachii das Ellenbogengelenk kräuselt, kräuselt der Bizeps femoris das Kniegelenk. Neben seiner Funktion als Beuger des Knies ist der Oberschenkelbizeps auch an der Hüftstreckung und seitlichen Rotation des Oberschenkels beteiligt.
Dieser Muskel befindet sich auf der Rückseite des Oberschenkels und besteht aus zwei Abschnitten oder Köpfen, von denen einer von der Hüfte und der andere vom Oberschenkel ausgeht. Der lange Kopf des Oberschenkelbizeps entsteht über eine Sehne an der hinteren Seite der Tuberositas des Sitzbeins, einem verdickten Knochen auf beiden Seiten des Beckenbodens, der kollektiv als „Sitzknochen“ bezeichnet wird. Darunter liegt der kurze Kopf des Oberschenkelbizeps, der etwa in der Mitte der Rückseite des Oberschenkelknochens im Oberschenkel entlang einer vertikalen Kante, der sogenannten Linea aspera, entspringt. Zusammen verlaufen die beiden Köpfe dieses Muskels, die beide spindel- oder spindelförmig sind, in der Mitte der Rückseite des Oberschenkels.
Kurz vor Erreichen des Kniegelenks krümmt sich der Oberschenkelbizeps leicht nach lateral, wo die beiden Köpfe zu einer Aponeurose oder Hülle aus weißen, sehnenartigen Fasern zusammenlaufen, die den Muskelbauch umschließt. Diese Fasern verjüngen sich zu einer einzigen Sehne, die sich hinter dem Kniegelenk entlang seiner lateralen oder äußeren Seite kreuzt. Es setzt dann knapp unterhalb des Knies am Wadenbein des Schienbeins an, insbesondere an der lateralen Seite des Knochenkopfes. Einige Fasern der Sehne vereinigen sich auch mit denen des Seitenbandes fibularis des Kniegelenks sowie mit denen der Faszie des Unterschenkels, deren Hülle die dort befindlichen Muskeln umschließt.
Da dieser Muskel sowohl das Hüft- als auch das Kniegelenk kreuzt, führt er Aktionen an beiden Gelenken aus. Am stärksten ist es jedoch, wenn nur ein Gelenk aktiv ist. Zum Beispiel wirkt es in Verbindung mit den Semitendinosus- und Semimembranosus-Muskeln der hinteren Oberschenkelmuskulatur, um das Kniegelenk zu beugen, aber seine Rolle wird verringert, wenn es gleichzeitig dazu aufgefordert wird, das Hüftgelenk zu strecken oder nach hinten zu ziehen. Ebenso ist es bei gleichzeitiger Beugung des Kniegelenks bei Hüftextension und Außenrotation weniger aktiv.