鸟类的出现代表了脊椎动物演化的又一个重要事件。1861年在德国巴伐利亚州索伦霍芬晚侏罗纪地层中发现的“始祖鸟(Archaeopteryx)”化石被公认为是最古老的鸟类代表;近些年来,我国古生物学家在辽宁西部发现的“中华龙鸟(Sinosauropteryx)”化石得到了国际学术界的广泛关注,为研究羽毛的起源、鸟类的起源和演化提供了新的重要材料。伴随着鸟类的出现,脊椎动物首次占据了陆、海、空三大生态领域。以前认为古鸟亚纲的始祖鸟是侏罗纪发现的唯一鸟类,2004年时被认为是一种恐龙。从已发现的标本可以清楚地看到始祖鸟具有羽毛;后足对趾型;腕掌骨和跗跖骨愈合;骨盘结构、锁骨、喙部、下颌关节方式以及眼等许多特征与鸟类相似。始祖鸟具槽生齿,有具尾椎的长尾;脊椎双凹型;前翅掌指骨游离并具爪;脑、胸骨、肋骨及后肢等特征又与爬行类接近。所以始祖鸟被认为是爬行动物与鸟类之间的中间环节。除始祖鸟外的其他鸟类全属于新鸟亚纲,其身体结构与的鸟类更为接近,其中白垩纪的一些口中具槽生齿的鸟类,构成齿颌超目,包括黄昏鸟目及鱼鸟目。新鸟亚纲其余成员的口中均不具有真正的牙齿。从白垩纪开始出现,在始新世开始繁荣,共34目。近些年来在白垩纪地层中又发现一些已绝灭的不具牙齿的鸟类化石,但大都比较零散。这些新颌鸟类有4个目。