人類對恐龍這種從未謀面的史前動物的研究並不充分，恐龍最早給人的印象是和蜥蜴類似的動物，以現代的生物學角度分析恐龍到底屬於哪種動物嗎？
恐龍和鳥類屬於爬行動物嗎？
是的，恐龍傳統上被認為是「爬行動物」。由於是恐龍的後裔，因此有人認為鳥類也應該被歸類為「爬行動物」，就像非鳥類恐龍、魚龍、翼龍、蛇頸龍、鱷魚、烏龜、蜥蜴等一樣被認為是爬行動物。傳統的分類法沒有這樣做，這意味著該方法存在固有的缺陷，我們可以說所有恐龍和鳥類都是從爬行動物祖先演化而來的，鱷魚也是如此。這已經涉及到了複雜的分類學。
更嚴格地來說，恐龍（包括鳥類）與爬行動物有很大不同，它們是溫血的，生有羽毛的，產卵是硬殼蛋，這些都不是真正的爬行動物。但是因為它們是爬行動物的後裔，它們也是所有爬行動物的一部分，或者說恐龍是爬行動物的分支，屬於蜥形綱，恐龍分為鳥臀目和蜥臀目兩大類。
鳥類是恐龍嗎？
鳥類是恐龍的一個亞群，鳥類屬於已知為恐龍的分支—「獸腳類」（也被稱作「獸腳亞目」，屬於蜥臀目），典型的外觀結構是：兩足行走，擁有鋒利的爪子和鋒利尖銳的牙齒，最著名的莫過於霸王龍。有證據表明，大多數恐龍擁有羽毛，很可能很多未羽化的恐龍鱗片實際上是從羽毛上退化形成的。比如霸王龍的身體擁有部分羽毛，同時具有鱗狀皮膚，你可以從家禽雞的腿上找到證據。
獸腳類恐龍，有一種與現代鳥類更為相似的直立姿勢步態，而並非類似鱷魚反覆無序的姿勢，（儘管鱷魚的祖先也有一種直立的步態）。它們的蛋外殼與鳥蛋殼相似（外層富含鈣），所以古生物學認為獸腳類恐龍是現代鳥類的最直接的祖先。
比如說一隻禿鷲，是一種鳥類恐龍，因此也是蜥形類動物（鳥類和爬行類動物的合稱），屬於蜥形類的頂級掠食性動物。所以我們認為許多恐龍和現代鳥類一樣是聰明的，活躍的溫血動物。
6500萬年前，鳥類是恐龍族群唯一的活生生的後代，從更古老的生物分枝上顯示，恐龍和鳥類最親近的近親是鱷魚。
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