鸟类的第一次分类是由弗朗西斯·威勒比和约翰·雷在1676年出版的《鸟类学》(Ornithologiae)一书中提出的。卡尔·林奈在1758年对此作了修改，设计了新的分类系统。在林奈分类学中，鸟类被归为鸟纲(Aves);系统发育分类学将鸟归入兽脚亚目的恐龙分支。
以往生物学家利用部分DNA测序、解剖学或行为学的特征均无法构建出明确的鸟类家族树;由于现代鸟类在早期快速形成物种，扩张的时间很短，物种间单个基因的水平上没有演化出足够多的序列差异，因此仅用少量的DNA序列很难提供足够的信号确定物种间的亲缘关系;另外，由于许多物种可以演化出类似的形态或行为，这为利用解剖学和行为学特征进行物种树构建制造了许多障碍。为了解决现代鸟类分化时间及其之间关系的问题，研究人员采用全基因组DNA序列来推断鸟类物种树。通过全基因组数据的方法推断出的鸟类物种树发展史，单纯使用编码蛋白基因来构建演化树与真实物种树具有极大的差异，因此还需要利用非编码序列，包括基因间区;而且编码蛋白序列在一些具有相似生活史的物种之间存在有意思的趋同演化现象。
根据国际综合分类学信息系统(ITIS) 的记录，至2013年，鸟纲有2亚纲，4总目，42目，236科，60亚科，2293属，10644种，20695亚种。2亚纲包括：古鸟亚纲(Archacornithes)或蜥尾亚纲(Saururae)为已绝灭的鸟类，只包括一个目，即始祖鸟目(Archaopteryformes);今鸟亚纲(Neornithes)或扇尾亚纲(Ornithurae)除少数为已绝灭种类外，包括现存的全部鸟类，尾椎缩短并部分愈合成尾综骨，外表形成尾桩，尾羽绕尾桩排列成扇状，掌骨融合，牙齿只出现于绝灭的种类。在今鸟亚纲下有4总目：齿鸟总目(Odonthornithes)包括出现在白垩纪而早已绝灭的鸟类，如黄昏鸟目(Hesperornithiformes)和鱼鸟目(Ichthyornithiformes);平胸总目(Retitac)是现存鸟类中体躯最大的种类，如非洲鸵鸟(Struthio camelus)、美洲鸵鸟(Rhea Americana);企鹅总目(Impenncs)主要分布于南极，是种数不多的大型鸟类，以适应潜水生活为其特征，如皇企鹅(Aptenodytes forsteri)、王企鹅(Aptenodytes patagonicus);突胸总目(Carinatae)包括现存鸟类的绝大部分，常见的鸟类皆属于此。
鸟纲的起源
鸟纲动物是脊椎动物进化史上单独的自然类群，也是一个特殊的分支;它们是由爬行动物分化出来的，并适应于空中飞翔生活的一群高等脊椎动物;在适应陆地生活方面，鸟类较爬行动物更为进步，属于热血动物或称恒温动物，可以不受外界气温变化的影响，而保持相对稳定的体温，从而就加强了它们对陆地环境具有更高的适应能力。
通过对始祖鸟(Archaeopteryx lithographica)化石的研究，认为始祖鸟是爬行类和鸟类的中间过渡类型，同时又是现代鸟类的祖先。至于始祖鸟究竟来自何种爬行类，一般认为是由近似鸟龙类的假鳄类进化而来。
鸟类由原始的初龙类爬行动物演化而来，在它的躯体结构和功能方面仍保留很多爬行类的特征，如鸟类皮肤缺乏腺体，因而皮肤干燥;鸟类的羽毛也是表皮角质化的产物;二者都有一个枕骨髁;在颈椎上都有游离的颈肋此外，龟鳖类的上下颌和鸟类一样有角质鞘、鳄蜥和鸟类的肋骨上都有钩状突起等。
关于鸟类祖先是怎样从地栖生活转变为飞翔生活的，有两种假说：一是树栖起源说，即原始鸟类在树上攀缘，逐渐过渡到短距离的滑翔，再发展搧翼功能，从而进化成现代鸟类;二是奔跑起源说，即原始鸟类为双足奔跑的动物，以前肢(连同大型鳞片或羽毛)网捕小型动物为食，前肢在助跑过程中逐渐发展而成翼。鸟纲动物除少数种外，大都营飞行生活，其形态结构非常适应飞行的生活方式;如其中的䴙䴘目(Podicipediformes)因翅短而圆，不善久飞，而鸡形目不善飞行。
鸟纲的演化
侏罗纪的始祖鸟是如何演变为现代鸟类的，尚远未弄清。至白垩纪，已出现类似现代鸟类结构的类群，其中少数尚残留有牙齿，例如黄昏鸟(Hesperornis regalis)，但它们很快就灭绝了。进入新生代则为鸟类的大发展时期，飞翔能力大为加强，牙齿退化，适应辐射于多种多样的环境条件;这除了与鸟类躯体结构和功能的不断完善，能更有利于适应多变的外界条件外，也与种子植物和昆虫的大发展，为鸟类提供了丰富的食物有关。
鸟百科总结：总的来说，陆栖，构筑简单的巢，地上产卵，雏鸟早成的那些鸟是比较原始的;以后由于飞翔能力的增强，才获得了对树栖的适应，并能在树上营巢，雏鸟亦成为晚成鸟。在这漫长的演化过程中，通过适应辐射，鸟类逐渐形成了适应于各种生态环境的现代各种生态类群。在适应于多变的环境条件的同时，鸟类发生了对不同生活方式的适应辐射，出现了走禽、水禽、涉禽、游禽、陆禽、猛禽、攀禽和鸣禽等多种生态类型。