desno|mini|250px|Kostur Apatosaura Fiziologija dinosaura povijesno je bila kontroverzna tema, posebno što se tiče termoregulacije. Nedavno su otkriveni mnogi novi dokazi o fiziološkim procesima u dinosaura, ne samo u vezi s metaboličkim sustavom i termoregulacijom nego i dišnim i krvožilnim sustavom.
Tijekom ranog perioda paleontologije dinosaura u širokim se krugovima smatralo da su oni bili tromi, glomazni i hladnokrvni gušteri. Međutim, otkrićem mnogo kompletnijih skeleta na zapadu Sjedinjenim Američkim Državama, počevši od 1870-ih godina, znanstvenici su mogli napraviti bolje interpretacije biologije i fiziologije dinosaura. Edward Drinker Cope, konkurent Othniela Charlesa Marsha u "Ratovima kostiju", istaknuo je da su barem neki dinosauri bili aktivni i pokretljivi, što se može vidjeti na slici dva "Laelapsa" u borbi; ta je slika stvorena pod direkcijom Charlesa R. Knighta.Lucas, Spencer G. (2000). Dinosaurs: The Textbook, 3rd, McGraw-Hill Companies, Inc., 3-9. Usporedno, razvoj Darwinove evolucije, kao i otkriće Archaeopteryxa i Compsognathusa, naveo je Thomasa Henryja Huxleya na pretpostavku da su dinosauri bili u bliskom srodstvu s pticama. Unatoč ovakvom razmatranju, slika se dinosaura kao velikih gmazova ukorijenila i većina su se aspekata njihove paleobiologije tumačila kao tipično gmazovska, sve do prve polovice dvadesetog stoljeća. Počevši od 1960-ih godina i nastupanjem "renesanse dinosaura", pogled na dinosaure i njihovu fiziologiju počeo se drastično mijenjati, na osnovi otkrića pernatih dinosaura u Kini. Prema tom novom pogledu, ptice su evoluirale od vrlo pokretljivih dinosaura maniraptora.
Povijest izučavanja Rane interpretacije dinosaura: od 1820-ih do ranih 1900-ih Izučavanje dinosaura počelo je tijekom 1820-ih u Engleskoj. Pioniri na ovom polju, poput Williama Bucklanda, Gideona Mantella i Richarda Owena, za prve su, vrlo nepotpune ostatke, smatrali da su pripadali velikim četveronožnim zvijerima. Jedni od njihovih prvih radova mogu se vidjeti u Kristalnoj palači. Dinosauri koje su oni konstruirali tijekom 1950-ih predstavljaju dinosaure kao guštere slične slonovima. Unatoč gmazolikom izgledu, Owen je pretpostavljao da su srca i dišni sustavi dinosaura bili sličniji onima sisavaca nego onima gmazova.
mini|desno|240px|Crtež "Lealapsa" (sada Dryptosaurus) iz 1897. godine, Charles R. Knight.
Promjena pogleda na dinosaure i "renesansa" Međutim, tijekom kasnih 1960-ih pogled na dinosaure počeo se mijenjati, počevši s radom Johna Ostroma na Deinonychusu i evoluciji ptica. Njegov student Bob Bakker popularizirao je promjenu mišljenja u više radova, počevši s radom Superiornost dinosaura (1968. godine).Bakker, R.T. (1968). "The superiority of dinosaurs" Discovery, v. 3(2), p. 11-22 U tim se objavama zalagao za to da su dinosauri bili toplokrvne i aktivne životinje. U većini je radova Bakker uokvirio svoje argumente kao nove dokaze, što je dovelo do oživljavanja ideja koje su bile popularne krajem 19. stoljeća. U ovom periodu počinje takozvana "renesansa dinosaura", koja i danas traje. Bakker je koristio razne anatomske i statističke argumente kako bi obranio svoju tvrdnju,Bakker, R.T. (1986). "The Return of the Dancing Dinosaurs" in Dinosaurs Past and Present, vol. I Edited by S. J. Czerkas and E. C. Olson, Natural History Museum of Los Angeles County, Los AngelesBakker, R.T. (1972). "Anatomical and ecological evidence of endothermy in dinosaurs". Nature 238:81-85. a o njegovoj su metodologiji znanstvenici vatreno debatirali.R.D.K. Thomas and E.C. Olson (Ed.s) (1980). A Cold Look at the Warm-Blooded Dinosaurs
Ove su debate pokrenule zanimanje za nove metode utvrđivanja ponašanja izumrlih životinja, kao što je histologija kostiju pomoću koje su utvrđene stope rasta mnogih dinosaura.
Danas se uglavnom smatra da su mnogi ili možda svi dinosauri imali višu metaboličku stopu od današnjih gmazova, ali situacija je i kompleksnija i raznolikija nego što je to Bakker smatrao. Na primjer, dok su maleni dinosauri možda zaista bili toplokrvni, oni veći mogli su biti inercijalni homeotermi,Benton, M.J. (2005). Vertebrate Palaeontology. Oxford, 221-223.Paladino, F.V., O'Connor, M.P., and Spotila, J.R. (1990). "Metabolism of leatherback turtles, gigantothermy, and thermoregulation of dinosaurs". Nature 344, 858-860 doi:10.1038/344858a0 a mnogi su pak možda bili na prijelazu između toplokrvnosti i hladnokrvnosti.Barrick, R.E., Showers, W.J., Fischer, A.G. (1996). "Comparison of Thermoregulation of Four Ornithischian Dinosaurs and a Varanid Lizard from the Cretaceous Two Medicine Formation: Evidence from Oxygen Isotopes" Palaios, 11:4 295-305 doi:10.2307/3515240
Ishrana i probava Prvi su dinosauri gotovo sigurno bili grabežljivci i imali zajedničke osobine (specifične za grabežljivce) sa svojim najbližim srodnicima, poput Lagosuchusa; neke su od tih osobina relativno veliki, zakrivljeni i oštri zubi u velikim čeljustima koje su se mogle jako otvoriti i zatvoriti, kao škare. Imali su relativno malene abdomene, jer mesožderi ne trebaju velike probavne sustave. Poslije su dinosauri grabežljivci postali mnogo veći, ali su u osnovi imali iste osobine. Umjesto da je žvaču, ovi su grabežljivci gutali cijelu hranu.
Ishrana ornitomimosaura i oviraptosaura je nepoznata: iako su evoluirali od teropoda (koji su bili grabežljivci), imali su malene čeljusti i nisu imali oštre zube tipičnih grabežljivaca, ali nema dokaza o njihovoj ishrani niti kako su jeli i probavljali hranu.
Osobine ostalih grupa dinosaura upućuju na to da su bili biljožderi: čeljusti su im se mogle malo otvoriti i zatvarale su se kao rolete, pa su im se zubi susretali u isto vrijeme; abdomeni su im bili veliki kako bi primili veliku količinu vegetacije koju su jeli i kako bi skladištili ovu hranu na duže vrijeme (jer biljna hrana zahtijeva dužu probavu od mesa). Ovi veliki probavni sustavi možda su i sadržavali endosimbiotične mikroorganizme koji mogu probaviti celulozu, jer je nijedan poznati živi organizam ne može izravno probaviti.
Sauropodi, koji su bili biljožderi, nisu žvakali hranu jer su im zubi i čeljusti bili prilagođeni samo za skidanje lišća s biljaka. Ornithischia, također biljožderi, pokazuju više pristupa obradi hrane. Oklopljeni ankilosauridi i stegosauri imali su malene glave, slabe čeljusti i zube i smatra se da su se hranili slično kao sauropodi. Pahicefalosauri su imali malene glave i slabe čeljusti i zube, ali po njihovom kratkom probavnom sustavu može se zaključiti da su se drugačije hranili, možda voćem, sjemenjem ili izdancima, koji su bili hranjiviji od lišća.
S druge strane, ornitopodi poput Hypsilophodona, Iguanodona i razni drugi ornitomimosauri imali su kljunove za otkidanje vegetacije te čeljusti i zube dobro prilagođene žvakanju. Ceratopsi su imali slične mehanizme.
Često se smatra da su barem neki dinosauri gutali kamenje (gastrolite), kako bi potpomogli probavu meljenjem hrane u svojim mišićavim želucima; tu osobinu, ako su je imali, dijelili su s pticama. Oliver Wings je 2007. godine u znanstvenoj literaturi pregledao navodne pronalaske gastrolita i naišao je na znatan broj zabuna, počevši od nedostatka dogovorene i objektivne definicije gastrolita. On je otkrio da progutano čvrsto kamenje i šljunak mogu pomoći u probavi kod ptica koje se hrane žitaricama, ali nije neophodno. Također je otkrio i da se obično ptice koje se hrane kukcima ljeti i sjemenjem zimi u ljeto riješe kamenčića i šljunka. Za gastrolite se često smatralo da su bili važni za sauropode, jer je vegetacija kojom su se oni hranili zahtijevala vrlo temeljitu probavu, ali Wings je zaključio da je ova ideja bila netočna: gastroliti su bili pronađeni samo kod malog broja fosila sauropoda; ondje gdje su nađeni, njihova je količina bila premalena i u većini je slučajeva kamenje bilo premekano da bi bilo efikasno za mljevenje hrane; većina je ovih gastrolita vrlo uglačana, ali gastroliti koje koriste današnje životinje ogrubjeli su trošenjem i korodirali zbog želučane kiseline; stoga su "gastroliti" kod sauropoda vjerojatno bili slučajno progutani. S druge strane, on je zaključio da su gastroliti nađeni kod naprednih teropoda poput Sinornithomimusa i Caudipteryxa isti kao kod ptica, i da se korištenje gastrolita možda pojavilo rano kod grupe dinosaura od koje su potekli navedeni dinosauri i same ptice.
Razmnožavanje Kada trebaju snijeti jaja, ženke nekih vrsta ptica dobiju poseban tip kosti u stražnjim udovima, između tvrde vanjske kosti i koštane srži. Ova kost, bogata kalcijem, služi za stvaranje ljuske jajeta, a ptice koje ju dobiju pojedu je nakon što snesu jaja. Ova je kost pronađena kod fosila teropoda Tyrannosaurusa i Allosaurusa i ornitopoda Tenontosaurusa.
Budući da se linija dinosaura u koju spadaju Allosaurus i Tyrannosaurus u evoluciji dinosaura vrlo rano odvojila od linije kojoj pripada Tenontosaurus, prisustvo ove kosti u obje grupe upućuje na to da dinosauri uglavnom jesu stvarali ovo tkivo. S druge strane, krokodili, drugi najbliži srodnici dinosaura nakon ptica, ne stvaraju navedenu kost. Ovo se tkivo možda prvi put pojavilo kod kladusa Ornithodira, jedne trijasne grupe arhosaura od kojih se smatra da su dinosauri evoluirali.
Medularna je kost pronađena kod neodraslih primjeraka, što pokazuje da su dinosauri dostizali spolnu zrelost prije nego što bi dostigli punu veličinu. Spolna zrelost u adolescentnoj dobi također se može naći kod gmazova i kod sisavaca srednje do velike veličine, ali ptice i maleni sisavci dostižu spolnu zrelost samo nakon što dostignu punu veličinu - što se dešava u njihovoj prvoj godini. Rana spolna zrelost također se povezuje sa specifičnim osobinama životnih ciklusa životinja: mladi se kote relativno dobro razvijeni, a stopa je smrtnosti među odraslima visoka.
Dišni sustav Zračne vreće thumb|Ptičja pluća sadrže svjež zrak i tijekom udisanja i tijekom izdisanja zato što njihove zračne vreće obavljaju "pumpanje", a pluća jednostavno upijaju kisik. Od 1870-ih godina pa nadalje znanstvenici su se uglavnom slagali da su postkranijalni skeleti mnogih dinosaura sadržavali mnoge zračne vreće, posebno u kralješcima. Dugo vremena ove su se šupljine jednostavno smatrale sredstvima za smanjenje težine, ali Bakker je predložio da su to bile zračne vreće kao one kod ptica, i koje čine dišni sustav ptica najefikasnijim na svijetu.
John Ruben et al. (1997., 1999., 2003., 2004.) osporili su ovo i predložili da su dinosauri imali "plimni" dišni sustav (unutra i vani), koji je pokretao mehanizam jetrenoga klipa, kao kod krokodila: mišići pričvršćeni za preponsku kost povlače jetru unazad, što uzrokuje širenje pluća i uvlačenje zraka; kada se mišići opuste, pluća se vraćaju u prijašnje stanje i oblik te životinja izdiše. Oni također kažu da je ovo razlog za sumnju u podrijetlo ptica od dinosaura.
Kritičari su tvrdili da bi, bez zračnih vreća kao kod ptica, neznatna poboljšanja krvožilnog i dišnog sustava današnjih gmazova omogućila gmazu da postigne 50% do 70% dotoka kisika sisavca slične veličine i da nedostatak zračnih vreća ne bi zaustavio razvoj endotermije. Rijetko je tko opovrgnuo u znanstvenim člancima tvrdnje Rubena i njegovih suradnika da dinosauri nisu mogli imati zračne vreće; no u jednom se članku ističe da je fosil Sinosauropteryxa, na kojem su bazirali većinu argumenata, bio veoma sravnjen i tako nije bilo moguće razlučiti je li jetra bila pravog oblika da bi bila dio mehanizma jetrenog klipa. Neka nedavna istraživanja jednostavno navode, bez daljnjih komentara, da su Ruben et al. protiv prisustva zračnih vreća kod dinosaura.
Istraživači su predstavili dokaze i argumente za zračne vreće kod sauropoda, prosauropoda, Coeluridae, Ceratosauria i teropoda Aerosteona i Coelophysiss.