鳥類的第一次分類是由弗朗西斯·威勒比和約翰·雷在1676年出版的《鳥類學》(Ornithologiae)一書中提出的。卡爾·林奈在1758年對此作了修改，設計了新的分類系統。在林奈分類學中，鳥類被歸為鳥綱(Aves);系統發育分類學將鳥歸入獸腳亞目的恐龍分支。
以往生物學家利用部分DNA測序、解剖學或行為學的特征均無法構建出明確的鳥類家族樹;由于現代鳥類在早期快速形成物種，擴張的時間很短，物種間單個基因的水平上沒有演化出足夠多的序列差異，因此僅用少量的DNA序列很難提供足夠的信號確定物種間的親緣關系;另外，由于許多物種可以演化出類似的形態或行為，這為利用解剖學和行為學特征進行物種樹構建制造了許多障礙。為了解決現代鳥類分化時間及其之間關系的問題，研究人員采用全基因組DNA序列來推斷鳥類物種樹。通過全基因組數據的方法推斷出的鳥類物種樹發展史，單純使用編碼蛋白基因來構建演化樹與真實物種樹具有極大的差異，因此還需要利用非編碼序列，包括基因間區;而且編碼蛋白序列在一些具有相似生活史的物種之間存在有意思的趨同演化現象。
根據國際綜合分類學信息系統(ITIS) 的記錄，至2013年，鳥綱有2亞綱，4總目，42目，236科，60亞科，2293屬，10644種，20695亞種。2亞綱包括：古鳥亞綱(Archacornithes)或蜥尾亞綱(Saururae)為已絕滅的鳥類，只包括一個目，即始祖鳥目(Archaopteryformes);今鳥亞綱(Neornithes)或扇尾亞綱(Ornithurae)除少數為已絕滅種類外，包括現存的全部鳥類，尾椎縮短并部分愈合成尾綜骨，外表形成尾樁，尾羽繞尾樁排列成扇狀，掌骨融合，牙齒只出現于絕滅的種類。在今鳥亞綱下有4總目：齒鳥總目(Odonthornithes)包括出現在白堊紀而早已絕滅的鳥類，如黃昏鳥目(Hesperornithiformes)和魚鳥目(Ichthyornithiformes);平胸總目(Retitac)是現存鳥類中體軀最大的種類，如非洲鴕鳥(Struthio camelus)、美洲鴕鳥(Rhea Americana);企鵝總目(Impenncs)主要分布于南極，是種數不多的大型鳥類，以適應潛水生活為其特征，如皇企鵝(Aptenodytes forsteri)、王企鵝(Aptenodytes patagonicus);突胸總目(Carinatae)包括現存鳥類的絕大部分，常見的鳥類皆屬于此。
鳥綱的起源
鳥綱動物是脊椎動物進化史上單獨的自然類群，也是一個特殊的分支;它們是由爬行動物分化出來的，并適應于空中飛翔生活的一群高等脊椎動物;在適應陸地生活方面，鳥類較爬行動物更為進步，屬于熱血動物或稱恒溫動物，可以不受外界氣溫變化的影響，而保持相對穩定的體溫，從而就加強了它們對陸地環境具有更高的適應能力。
通過對始祖鳥(Archaeopteryx lithographica)化石的研究，認為始祖鳥是爬行類和鳥類的中間過渡類型，同時又是現代鳥類的祖先。至于始祖鳥究竟來自何種爬行類，一般認為是由近似鳥龍類的假鱷類進化而來。
鳥類由原始的初龍類爬行動物演化而來，在它的軀體結構和功能方面仍保留很多爬行類的特征，如鳥類皮膚缺乏腺體，因而皮膚干燥;鳥類的羽毛也是表皮角質化的產物;二者都有一個枕骨髁;在頸椎上都有游離的頸肋此外，龜鱉類的上下頜和鳥類一樣有角質鞘、鱷蜥和鳥類的肋骨上都有鉤狀突起等。
關于鳥類祖先是怎樣從地棲生活轉變為飛翔生活的，有兩種假說：一是樹棲起源說，即原始鳥類在樹上攀緣，逐漸過渡到短距離的滑翔，再發展搧翼功能，從而進化成現代鳥類;二是奔跑起源說，即原始鳥類為雙足奔跑的動物，以前肢(連同大型鱗片或羽毛)網捕小型動物為食，前肢在助跑過程中逐漸發展而成翼。鳥綱動物除少數種外，大都營飛行生活，其形態結構非常適應飛行的生活方式;如其中的??目(Podicipediformes)因翅短而圓，不善久飛，而雞形目不善飛行。
鳥綱的演化
侏羅紀的始祖鳥是如何演變為現代鳥類的，尚遠未弄清。至白堊紀，已出現類似現代鳥類結構的類群，其中少數尚殘留有牙齒，例如黃昏鳥(Hesperornis regalis)，但它們很快就滅絕了。進入新生代則為鳥類的大發展時期，飛翔能力大為加強，牙齒退化，適應輻射于多種多樣的環境條件;這除了與鳥類軀體結構和功能的不斷完善，能更有利于適應多變的外界條件外，也與種子植物和昆蟲的大發展，為鳥類提供了豐富的食物有關。
鳥百科總結：總的來說，陸棲，構筑簡單的巢，地上產卵，雛鳥早成的那些鳥是比較原始的;以后由于飛翔能力的增強，才獲得了對樹棲的適應，并能在樹上營巢，雛鳥亦成為晚成鳥。在這漫長的演化過程中，通過適應輻射，鳥類逐漸形成了適應于各種生態環境的現代各種生態類群。在適應于多變的環境條件的同時，鳥類發生了對不同生活方式的適應輻射，出現了走禽、水禽、涉禽、游禽、陸禽、猛禽、攀禽和鳴禽等多種生態類型。