Gli uccelli sono una classe di vertebrati omeotermi e ovipari, caratterizzati dal rivestimento di penne e piume del corpo e dalla presenza di arti anteriori trasformati in ali.

Presentano varie affinità con i rettili, dai quali derivano, e vengono con essi designati come sauropsidi.

Zoologia:

Gli uccelli presentano varie particolarità dello scheletro: la più nota è il possesso di ossa pneumatiche (ossa molto leggere e prive di midollo).

L'arto posteriore, è formato da femore, tibia (la fibula è rudimentale), unita a una parte di tarso a formare il tibiotarso, seguita da un tarsometatarso e dalle falangi.

Le dita sono tipicamente quattro: tre dirette in avanti e una indietro; in passato avevano anche un quinto dito che oggi è scomparso. Esistono però uccelli tridattili, come molti corridori, e tetradattili, ma con due dita in avanti e due indietro, condizione tipica degli arrampicatori, come picchi e pappagalli. Gli arti posteriori costituiscono le ali.

Muscolatura:

La muscolatura si presenta caratteristicamente poco sviluppata nel tronco, che è rigido, e risulta invece molto complicata nel collo, dati i movimenti che esso deve eseguire; la muscolatura cutanea è in complesso poco sviluppata. Enormemente sviluppati sono i muscoli pettorali, che servono per dare il colpo d'ala.

Apparato cutaneo:

La pelle degli uccelli è caratterizzata dalla presenza di penne e piume.

Sovente le penne sono colorate: alcuni colori, come le melanine, che danno le sfumature dal bruno scuro al marrone chiaro, e i lipocromi, gialli, rossi, blu e verdi, sono di natura chimica, mentre molte sfumature di tali colori, e soprattutto le iridescenze metalliche, sono di origine fisica (dovute cioè alla microstruttura delle cellule corneificate, che causa un complesso effetto di rifrazioni e interferenze dei raggi luminosi).

Più spesso le varie colorazioni sono causate da un'interazione di entrambi i fenomeni.

Le penne, durante la vita dell'animale, cadono e vengono sostituite da nuove (muta).

Questo fenomeno in molti uccelli è massiccio e avviene periodicamente, causando mute stagionali; nel corso della vita si hanno così diversi piumaggi: solitamente una livrea giovanile e una adulta, con successive mute.

La pelle degli uccelli, molto sottile, manca di ghiandole sudoripare, mentre vi sono presenti le sebacee, addensate all'estremità del corpo a formare la ghiandola dell'uropigio. L'epidermide, generalmente priva di pigmento, in alcune zone nude si presenta invece pigmentata di giallo, azzurro, ecc., oppure assume, per l'intensa vascolarizzazione, un colore rosso vivo. Sulle parti nude, inoltre, si possono sviluppare escrescenze di varia forma e significato: ne sono un caso tipico le creste, come quella dei galli, che hanno valore di carattere sessuale secondario e raggiungono il massimo sviluppo durante il periodo degli amori.

Apparato digerente:

L'apparato digerente inizia con la bocca, nella quale le labbra sono state sostituite dal becco.

La lingua può subire modificazioni diversissime in relazione alle abitudini alimentari.

Nella bocca sono presenti ghiandole salivari, molto sviluppate in quegli uccelli che si cibano di sostanze secche e poco invece nelle forme acquatiche.

Organi di senso:

Negli uccelli l'olfatto non è molto sviluppato in quasi tutte le specie. Al contrario sono muniti di una vista acutissima.

La maggior parte degli uccelli ode la stessa frequenza di suoni udibili dagli esseri umani.

L'organo del tatto, abbastanza sviluppato, è distribuito praticamente su tutta la superficie corporea, ma le terminazioni nervose sono addensate soprattutto alla base del becco, ove si trovano le vibrisse, all'estremità posteriore del corno e su ali e zampe.

Riproduzione:

Formata la coppia, questa, o la femmina sola, si accinge alla costruzione del nido, che accoglierà le uova.

Secondo le specie, inoltre, la forma del nido può essere quanto mai varia. Costruito il nido, la femmina vi depone le uova, che possono essere di numero assai vario secondo la specie, l'età, l'alimentazione, il clima, ecc.

Le uova vengono generalmente deposte con un intervallo di una giornata fra l'uno e l'altro; l'incubazione incomincia subito dopo il primo uovo e si protrae per un periodo di tempo variabile.

Durante l'incubazione i genitori rivoltano le uova e le cambiano di posizione a intervalli stabiliti. A incubazione ultimata, il pulcino esce da solo dall'uovo, rompendolo col diamante (escrescenza dura del becco che il pulcino perderà crescendo). 

Oltre a molte specie che si prendono cura dei piccoli sino al loro addestramento al volo e alla ricerca del cibo, ne esistono anche alcune che affidano le loro uova a madri di specie diversa: un esempio tipico sono i cuculi.

É da notare che le femmine parassite devono deporre l'uovo di nascosto. L'uccello vittima, non accorgendosi dell'imbroglio, alleva e cura il giovane parassita come un figlio proprio.

Alimentazione:

Esistono uccelli onnivori, divoratori di sostanze vegetali e divoratori di sostanze animali.

I primi non presentano struttura specializzata né particolari adattamenti a prendere un cibo determinato (ne sono un esempio molti passeriformi).

I carnivori, invece, hanno mezzi atti alla ricerca e alla cattura delle loro specifiche prede (come i falconiformi e gli strigiformi, che ghermiscono in picchiata, i martin pescatori, eccellenti tuffatori, e gli insettivori, che cacciano a volo, oppure sugli alberi e tra le erbe). Anche i “vegetariani” presentano adattamenti particolari: ne sono un tipico esempio il crociere, dal robusto becco, atto a rompere i pinoli dei quali si ciba, e i colibrì, capaci di trattenersi in volo dinanzi alla corolla di un fiore, nella quale immergono il lunghissimo ed esile becco, per succhiare il nettare.

Migrazioni, orientamento e socialità:

Legato al problema dell'istinto (salvo eccezioni, quali le giovani oche selvatiche condizionate dall'imprinting) è il grosso problema delle migrazioni e dell'orientamento degli uccelli, al quale gli studiosi hanno cominciato a trovare alcune valide risposte, anche se non esaurienti. Per quanto concerne l'orientamento durante le migrazioni, è dimostrato che almeno alcune specie si basano sulla posizione del sole e su quelle delle stelle e delle costellazioni, ma esistono anche migratori, come i gabbiani e i piccioni, in grado di percorrere la loro rotta utilizzando il campo magnetico terrestre.

Gli uccelli mostrano diversi gradi di socialità che essi mostrano. Alcune forme costituiscono infatti vaste colonie di migliaia di individui (come i pinguini o molte specie di uccelli acquatici che nidificano sulle rupi oceaniche), con i nidi concentrati in un unico territorio; altre forme, invece, manifestano rapporti ancora più complessi con i loro simili, come molti passeriformi, scegliendo un proprio territorio di nidificazione e di caccia, nel quale non tollerano intrusioni, neppure di uccelli più forti di loro, mentre si mostrano timidi e impauriti se devono attraversare un territorio altrui.

Distribuzione geografica:

La  distribuzione geografica degli uccelli è evidentemente una parte di ampio respiro della zoogeografia, per la loro facilità di spostamento in volo e le tendenze migratorie di molte specie: non mancano tuttavia endemismi, anche di zone ristrette, come quelli dei caratteristici kiwi o dei fringuelli di Darwin delle isole Galápagos. A grandi linee, comunque, si possono distinguere caratteristiche faune ornitiche corrispondenti alle tradizionali regioni zoogeografiche.

Paleozoologia:

A causa della costituzione del loro scheletro, gli uccelli hanno ben poche possibilità di conservarsi allo stato fossile. Le loro ossa, molto fragili, si rinvengono in depositi di origine marina, lacustre o anche di riempimento delle grotte.

I più antichi resti noti risalgono al giurassico superiore, ma si deve ritenere che la loro origine sia molto più antica. Per quanto riguarda l’origine degli uccelli, alcuni ritrovamenti di fossili di dinosauri con appendici simili a piume ha riacceso la controversa discussione sulla discendenza degli uccelli dai dinosauri.