As aves são vertebrados que descendem dos répteis e após passarem por um período evolutivo complicado, atualmente possuem as seguintes características:

• são vertebrados amniotas, alantoidianos e homeotérmicos;

• são bípedes, pela transformação dos membros anteriores em asas, o que lhes permite (na maioria das vezes) voar;

• o corpo é coberto de penas que contribuem para o voo e para a manutenção da temperatura corpórea;

• os maxilares foram transformados em bicos e atualmente são desprovidos de dentes;

• existência de um só côndilo ocipital e escamas nas pernas e nos pés (heranças deixadas pelos répteis);

• adaptações que facilitam o vôo como os sacos aéreos nos pulmões, que se enchem de ar e se comunicam com os óssos pneumáticos;

• sistema digestivo completo (com pâncreas, fígado e vesícula biliar) e circulação dupla e completa;

• olhos bem desenvolvidos, com percepção de cores e em alguns casos é composto por duas fovea centralis, o que lhes confere maior campo de visão. Além das pálpebras, há a membrana nictiante que corre cobrindo o olho no sentido horizontal;

• os sexos são separados com certo dimorfismo sexual.

Desde o Século XIX, a anatomia comparada pôs em evidência numerosas afinidades estruturais entre os répteis (Dinossauros) e as aves. Achados importantes para a Paleontologia conseguiram explicar esta evolução:

• Archaeopteryx: possuíram o tamanho de um pombo, esqueleto e dentes semelhantes aos Dinossauros, penas e asas como as aves. Eram animais bípedes com uma coluna vertebral alongada terminando em uma longa cauda. Os membros anteriores, são bem desenvolvidos, tem mãos com dedos alongados providos de garras. Além disso, possuem uma soldadura da clavículas da cintura escapular. Foram encontrados espécimes nos calcários de Solhofen (150 m.a);

• Deinonychus: possuiram mais ou menos 4 metros de comprimento, todas as características dos tetrápodos e era muito parecido com o Archaeopteryx, mas sem sinal de de penas e asas. Seus fósseis datam de 100 milhões de anos atrás;

• Mononychus: descoberto recentemente no Deserto de Gobi (Mongólia). Tinha o tamanho de um peru, mandíbula dotada de afiados dentes (indicando ser um potente predador) e uma longa cauda. Com essas características se pareceria muito com os tetrápodes, mas possuia muitas feições que o assemelhavam as aves modernas, como o esterno em quilha, onde se prende a musculatura do vôo. Os ossos do carpo no Mononychus são fundidos, o que significa uma adaptação para o vôo, sugerindo para este gênero, que eles devem ter evoluído de animais voadores, como os avestruzes e as emas modernas. Assim fica difícil distinguir se Mononychus era uma ave primitiva ou um Dinossauro e na falta de uma real distinção, ele talvez fosse ambas as coisas.

Para explicar a origem do vôo das aves, cientistas propuseram inúmeras hipóteses, mas todas levam a duas grandes categorias: a evolução das árvores para o chão e a evolução do chão para as árvores.

Esta hipótese admite que a colonização do meio arboríola teria sido feita em primeiro lugar pelos antepassados reptilianos bípedes das aves. No decorrer das etapas sucessivas (salto, vôo em pára-quedas e vôo planado), as penas tem-se-iam desenvolvido como órgãos aerodinâmicos.

No Cretáceo Superior já conhecem-se algumas aves, como os Ichthyornis e os Hesperornis, ainda com maxilas nos dentes.

No princípio do Terciário certas áreas abandonadas devido à extinção dos Dinossauros são temporariamente ocupadas por aves não voadoras de grande porte que não parecem ter sobrevivido durante muito tempo (exceto na América do Sul) em virtude da concorrência dos mamíferos, que começam a dominar todos os habitats. Apareceram então grandes grupos de aves voadoras modernas, carenadas, que tem uma diferenciação do externo e a quilha que favoreceria o vôo.

Atualmente as aves agrupam 10.000 espécies vivas.

Ver bibliografia sugerida em Macrofósseis.