L'évolution se produit généralement à une échelle trop lente pour être perçue par les humains. Cependant on note une forte diminution des espèces, ainsi actuellement 12 % des espèces sont reconnues en danger par l'UICN. Outre leur disparition par la prédation, l'empoisonnement par les pesticides, la destruction de leur environnement, on observe pour certaines espèces qui cherchent à s'adapter, une augmentation insoupçonnée de l'hybridation. En effet, certaines espèces proches, voyant leur habitat se morceler, se croisent en produisant même des hybrides stériles en quantité si importante que cela peut mettre ces espèces en péril. Par exemple, les nombreux oiseaux-mouches hybrides trouvés dans le nord-ouest de l'Amérique du Sud peuvent représenter une menace pour la conservation de ces espèces en espèces distinctes.
Par conséquent on observe donc une perte manifeste du capital génétique.
Certains auteurs défendent la thèse que les oiseaux pré-tertiaires appartiendraient à des groupes modernes de charadriiformes ou de gaviiformes. D’autres assurent que peu de lignées d’oiseaux ont survécu à la fin du Crétacé.
Les fossiles d'oiseaux de mer, sont plus nombreux car ceux-ci vivaient dans un milieu ou des zones de sédimentation sont présentes.
Les plus anciens identifiés sont les Hesperornithiformes, comme Hesperornis regalis et vivaient au Crétacé. Ils avaient de petites dents pointues et ne pouvaient certainement pas voler. Les oiseaux marins d'aujourd'hui descendent plutôt d'un groupe apparenté aux Tytthostonyx glauconiticus.
──o Pygostylia ├─o Confuciusornithidae └─o Ornithothoraces ├─o Enantiornithomorpha (éteint) └─o Ornithurae ├─o Yanornis (éteint) └─o ├─o Patagopteryx (éteint) └─o ├─o Hesperornithiformes (éteint) │ ├─o Enaliornithidae (éteint) │ ├─o Baptornithidae (éteint) │ └─o │ └─o Hesperornithidae (éteint) └─o Carinatae ├─o Ichthyornithiformes (éteint) └─o Neornithes
Durant le paléogène, les oiseaux de mer les plus fréquents sont classés dans le groupe des Procellariiformes parmi lequel on classe plusieurs espèces éteintes d'oiseaux de grande taille ressemblants à des pingouins.
C'est à la fin du Miocène et au cours du Pliocène que les genres modernes deviennent prépondérants, bien que le genre Puffinus remonte lui à l'Oligocène. Leur diversité disparait soudainement, et, un peu plus tard, les mammifères marins semblent leur ravir la place. Ceci est peut être dû à un évènement astronomique qui a pu diminuer la biomasse des océans il y a 2 Ma, la nouvelle présence des Pinnipedia empêchant dès lors les oiseaux de retrouver leur diversité d'autrefois.
Il existe aujourd'hui près de 10 000 espèces d'oiseaux.
└─o Carinatae └─o Neornithes ├─o Paleognathae (autruche, émeu...) └─o Neognathae (les autres oiseaux.)
Les Paléognathes qui incluent les Tinamidae que l'on ne retrouve qu'en Amérique du Sud et Centrale et les Struthioniformes. Ils vivent aujourd'hui exclusivement sur l'hémisphère Sud. Ces oiseaux ne peuvent voler. Certains scientifiques pensent qu'ils représentent un groupement artificiel d'oiseaux qui ont perdu leur capacité de voler indépendamment ; en tout cas, les données disponibles quant à leur évolution ne sont pas très claires.
Les dates de différentiation entre les diverses espèces de Neognathae sont très disputées.
On observe cependant que la scapula s'allonge ensuite et s'affine, comme le coracoïde, qui s'étire ainsi vers le sternum. Les clavicules fusionnent sur leur ligne médiane et s'élargissent jusqu'à former une furcula en forme de boomerang.
Les analyses génétiques, pour être précises, doivent être corroborées puis étalonnées par des fossiles et doivent porter sur des gènes significatifs qui témoignent de l'évolution.
De nombreuses discussions entre scientifiques portent sur cette question.
Voir aussi: Liste d'oiseaux préhistoriques