Las aves son la tercera rama evolutiva principal de los saurópsidos (reptiles), siendo la primera los reptiles no arcosaurios y la segunda los arcosaurios (que incluye dinosaurios y cocodrilos). Las aves son arcosaurios muy evolucionados y, por lo tanto, no se parecen en nada a sus parientes vivos más cercanos, los cocodrilos. La historia evolutiva de las aves es larga y compleja, ya que son la última rama importante del grupo de los saurópsidos. Anteriormente, se suponía que las aves podrían haber evolucionado a partir de cocodrilos o arcosaurios de grupos troncales en el Mesozoico temprano.
Las aves evolucionaron a partir de pequeños dinosaurios hace unos 155 millones de años, directamente a mediados de la era Mesozoica. Este es el consenso científico, formado relativamente recientemente: durante muchas décadas, la historia evolutiva temprana de las aves fue desconocida y un tema muy polémico. La noción de que la historia evolutiva de las aves comenzó con los dinosaurios fue propuesta por un devoto de Darwin, Thomas Henry Huxley, poco después de la publicación de El origen de las especies en 1859, pero no se confirmó hasta la década de 1960, cuando la biología evolutiva y la anatomía comparada avanzó hasta el punto de brindar abundante evidencia a favor de la relación.
La historia evolutiva de las aves tiene sus raíces en los dinosaurios emplumados, animales que ni siquiera sabíamos que existían hasta una serie de hallazgos cruciales en China en la década de 1990. Aparentemente, las plumas de algunos dinosaurios crecieron tanto que pudieron usarlas para planear y eventualmente volar. Esto llevó a una serie de cambios evolutivos en la dirección de las aves modernas: huesos huecos, mayor tasa metabólica, picos, etc. La evolución de las aves de la línea reptil es un ejemplo de una criatura de sangre caliente que evoluciona a partir de criaturas de sangre fría. , algo que también sucedió cuando los mamíferos evolucionaron a partir de sinápsidos de sangre fría, nuestros ancestros lejanos.
El fósil más famoso que indica un vínculo evolutivo entre los dinosaurios y las aves es el Archaeopteryx, un ave dinosaurio que vivió en el Mesozoico medio. Incluye numerosas características intermedias entre dinosaurios y aves. Aunque tenía plumas, alas anchas y la capacidad de volar, gran parte de su anatomía tenía más en común con los dinosaurios terópodos, como dientes pequeños, una cola larga y huesuda y extremidades anteriores con garras.
La historia evolutiva de las aves experimentó un nuevo comienzo cuando los principales depredadores y competidores de las aves, los dinosaurios y los pterosaurios (reptiles voladores), se extinguieron, dejando los cielos abiertos de par en par. Hoy en día, las aves son una fuente importante de alimento para mamíferos carnívoros u omnívoros como los felinos y los humanos.