鸟类是脊椎动物进化主干上的一个侧支，这个侧支从爬行动物时代就开始分化了，虽然距今已年代久远，但因它们的活动领域——天空，环境稳定，不易遭受地面动物的侵犯，相对比较安全，所以生存到了现代。
据古生物学家的研究，鸟类的祖先起源于爬行动物。在三叠纪时期，爬行动物刚刚兴盛，有一类爬行动物想靠自己的力量冲向天空，像昆虫一样主动飞翔，这就必须要长出一副翅膀来。可它们不像西方神话中描述的天使那样：四肢健全，再从后背生出一双翅膀来。而是有得必有失，以失去前肢来换取翅膀。在前肢变翼的过程中又分化出来两支：一支是皮质翼，一支是羽毛翼。皮质翼的代表动物是翼龙，而羽毛翼的代表动物便是始祖鸟——鸟类的祖先。
目前，全世界发现的始祖鸟化石仅有7个，个个都可以说得上是世间珍贵标本，它们都发现在德国巴伐利亚省石灰石矿山中。经过年代测定，它们是生活在距今1.4亿年前的侏罗纪晚期，和乌鸦一般大小，长着多节尾椎骨组成的长尾，嘴里有牙齿，翅膀的前端残留着爪，如果不是同时找到它的羽毛印痕，很可能把它鉴定为爬行动物。
为什么说始祖鸟是爬行动物和鸟类之间的中间环节呢？因为它保留爬行类的一些特征，除上述提到的以外，还有骨骼没有气窝；三根掌骨没有愈合成腕掌骨；胁骨细，无钩状突起，这些特征与鸟类比起来是非常落后和原始的。但它也有鸟类的一些特征，如有羽毛，就意味着它已是恒温（热血）动物了。恒温动物始终保持一个相对稳定的体温，这就加强了这类动物对环境适应的能力，为有效地征服空间提供了必要的基础。第三掌骨已与腕骨翕合，这是后来的鸟类掌骨都愈合成腕掌骨的开始。我们吃鸡的时候注意观察一下鸡翅膀，翅膀末端的那块小尖骨就是愈合的腕掌骨。始祖鸟代表着爬行类过渡到鸟类的一个中间环节，这种过渡型的动物身上分类界线是很模糊的，恩格斯曾提到过“用四肢行走的鸟”，指的就是始祖鸟，有的专家也戏称它为“美丽的爬行动物”。
由于仅有7个化石标本，使得专家们研究的材料非常少。为什么不多找一些呢？难！鸟类化石是所有化石类型中发现得最少的，归结起来有以下原因：鸟类是在空间活动的高等动物，死后落到陆地或水里，随时都有被其他动物吃掉的可能，如果没有被及时埋藏，也会腐烂掉，而这种几率极大；在中生代时期，陆地和水里有大量的爬行动物和鱼类，被称为爬行动物时代，刚分化出来的鸟类，无论从适应能力或从数量上讲都处于开始阶段，不占优势，随时都会遭受攻击，故化石从总量上讲也不可能很多。
不过也不是没有希望，至今发现的始祖鸟化石都还限于欧洲德国巴伐利亚省的侏罗纪地层中，其他各国还都未发现。20世纪80年代，我国在辽宁省境内发现了一件古鸟化石，经专家鉴定，它的生活时代要比始祖鸟晚，身体结构也比始祖鸟进化。
鸟类化石的陆续发现表明，只要不懈的努力，终有一日这些化石会重见天日、为鸟类的进化提供证据。
