Analizy kladystyczne wskazują, że ptaki pochodzą od dinozaurów gadziomiednicowych, a dokładniej – od drapieżnych teropodów. Wiele teropodów miało długi ogon, przednie kończyny zaopatrzone w trzy palce zakończone pazurami i poruszało się na dwóch nogach. Niektórzy naukowcy nazywają ptaki „żyjącymi dinozaurami”! Ptaki są obecnie jedynymi zwierzętami mającymi pióra. Najnowsze badania molekularne i znaleziska kopalne dowodzą, że pióra powstały u dinozaurów, zanim pojawiły się ptaki. Wysunięto kilka hipotez tłumaczących pierwotną funkcję piór. Być może pozwalały utrzymać ciepłotę ciała, co mogło przyczynić się do powstania endotermii. Pióra mogły też pełnić rolę w zachowaniach godowych lub ułatwiać maskowanie się w środowisku. W ostatnich latach w formacji Yixian w Chinach międzynarodowy zespół paleontologów odkrył bogate nagromadzenie skamieniałości z wczesnej kredy. Znaleziono tam liczne skamieniałości teropodów, pozwalające prześledzić ewolucję piór od prostych, rurkowatych struktur do znacznie bardziej zaawansowanych. Jednym z odkrytych w tej formacji opierzonych dinozaurów jest Caudipteiyx, osiągający wielkość indyka. W skamieniałościach Caudipteryx można dostrzec dobrze zachowane odciski piór na ogonie i kończynach przednich; jego kości wykazują wiele cech typowych dla ptaków. Na podstawie takich skamieniałości i badań molekularnych wielu badaczy uważa, że pióra pojawiły się u lądowych, dwunożnych dinozaurów przed powstaniem lotu i ptaków.