Теория происхождения птиц от рептилий основана на находках ископаемых животных, являющихся переходными формами между этими двумя классами. Наиболее известным представителем первоптиц был археоптерикс, останки которого обнаружены в литографских сланцах- горной породе, датируемой юрским периодом мезозоя. Это существо обладало признаками как рептилии (длинный хвост, состоящий из многих позвонков, зубастые челюсти) , так и птицы (перьевой покров и крылья) . Предками археоптерикса считают мелких динозавров, обитающих на деревьях, или более древних рептилий псевдозухий. На рубеже юрского и мелового периода появились зубастые птицы, такие как гесперорнис и ихтиорнис. По строению они уже полностью соответствовали современным птицам (за исключением наличия зубов) . В начале мелового периода уже образовалось большинство отрядов современных птиц: гагары, цапли, кулики и т. д.
У птиц и пресмыкающихся много общих особенностей строения и жизнедеятельности. Те и другие размножаются яйцами, имеют чешуйчатый покров (у птиц чешуи имеются на лапах) . Продукты обмена веществ и у птиц, и у пресмыкающихся выводятся через клоаку. Современная птица гоацин обладает рудиментарным пальцем на сгибе крыла, что доказывает происхождение крыла от лапы рептилии.