始祖鸟是已知最原始的鸟类，它具有鸟类的基本特征：羽毛是鸟类区别于其他脊椎动物最明显的特征。始祖鸟的羽毛已分化为初级飞羽和次级飞羽，还有覆盖于飞羽基部的复羽，也有尾羽。始祖鸟的锁骨已愈合形成鸟类特有的叉骨，腰带骨中的耻骨与鸟类一样向后伸长。始祖鸟的足有4趾，其拇趾与其他趾对生。另外，始祖鸟的前肢第三掌骨与腕骨愈合，第二及第一掌骨还没有愈合，这是始祖鸟向着提高飞行能力，向高等鸟类过渡的性质，也是后期鸟类掌骨愈合成腕掌骨的开始。以上就是始祖鸟化石发现后被人们确认为鸟类的根本原因。
始祖鸟的爬行类特征
但是，始祖鸟的骨骼结构仍保留看具爬行类祖先的性质：首先，一眼就可以看到它具有许多节尾椎骨组成的长尾巴；其次是它的脊椎椎体关节面是双凹型的，而不是鸟类马鞍形椎体；第三，它的荐椎仅由六个脊椎组成，而后期鸟类至少由10个以上的脊椎构成，且基本愈合在一起；第四，上下颌具多枚牙齿；第五，三个掌骨不愈合，指骨还有三个游离而且都生有利爪等等。这就是前面说的始祖鸟是由爬行动物向鸟类进化的中间环节的根由。这是在海相沉积物中发现的最重要的脊椎动物化石。
始祖鸟究竟是恐龙还是鸟类？