Odnalezione kości czaszek wskazują, że miały stosunkowo duże mózgi i duże oczy. Najbardziej rozrośnięte były części mózgu odpowiedzialne za orientację w przestrzeni i koordynację ruchów w czasie lotu. Rogowe dzioby u pierwszych form były wyposażone w ostre zęby, które u niektórych późniejszych form zanikły. Z czasem dzięki zrośnięciu się kręgów w odcinku piersiowym i krzyżowym kręgosłup nabrał sztywności, a tułów uległ skróceniu. Wiele, jeżeli nie wszystkie, miały złączone błoną stopy, które mogły być dowodem umiejętności pływania lub mogły mieć aerodynamiczną funkcję jak we współczesnych latawcach. Obecnie przeważa pogląd, że przynajmniej część musiała być stałocieplna, ponieważ wskazuje na to ich aktywny, wysokoenergetyczny tryb życia i odkryte odciśnięte włoski na niektórych skamieniałościach.
Tryb życia Poruszanie się Naukowcy od dawna zadają sobie pytanie, w jakim stopniu były sprawnymi lotnikami. Dawniej sądzono, że były jedynie zdolne do lotu ślizgowego, startując z wysoko położonych miejsc i wykorzystywały wznoszące prądy powietrzne nad zbiornikami wodnymi, jak to robią współczesne albatrosy.