Para que las aves pudieran volar, fue necesario que, además de las plumas, su musculatura y esqueleto se adaptaran. Con el alto desgaste energético que implica el vuelo, el peso se redujo lo más posible, y debido a la necesidad de maniobrar durante el vuelo, su cuerpo se volvió más compacto y aerodinámico.
Los cambios más importantes que sufrieron las aves durante su proceso evolutivo fueron la desaparición de las mandíbulas y los dientes, reemplazados por el pico; el acortamiento de la cola, que se convirtió en una especie de timón para dirigir el vuelo; y, el aligeramiento del esqueleto, gracias a que se ahuecaron varios de sus huesos (neumatización).
La reducción del tamaño de las aves también está asociada con el control de la temperatura, que mantienen entre 41° y 43,5° Celsius. Como las aves de menor tamaño pierden el calor proporcionalmente más fácil que las más grandes, requieren más alimento para recuperar la energía perdida. Debido a esto, es común que muchas aves pequeñas vivan en regiones cálidas, como, por ejemplo el colibrí de Vervain, de Jamaica, que sólo pesa 2,4 gramos. Aun en los trópicos, muchos colibríes se aletargan en la noche, para ahorrar energía. Al amanecer deben recalentarse para iniciar sus actividades diarias, que incluyen la obtención de hasta la mitad de su peso en comida.
A diferencia de las aves menores, que sólo tienen los huesos mayores huecos (neumatizados), las aves de mayor tamaño tienen huecos un mayor número de huesos, a fin de disminuir su peso para el vuelo.
