恐竜（きょうりゅう、英: Dinosaur）は、恐竜類（きょうりゅうるい、学名: Dinosauria）に属する爬虫類の一群である。爬虫綱での分類階級を示す場合は恐竜上目とされる巌佐庸・倉谷滋・斎藤成也・塚谷裕一編「生物分類表」『岩波 生物学辞典 第5版』岩波書店、2013年、1531–1666頁。。全長30メートル程ある巨大なものから、数十センチメートル程しかない小型なものまで、様々な属が生息していた 。
恐竜の進化に関する正確な起源と時期は不明であるが、2億4330万年から2億3323万年前の三畳紀中期に出現したものが起源とされている。恐竜は2億130万年前に発生した三畳紀〜ジュラ紀間における大量絶滅を生き延び、その後のジュラ紀と白亜紀を通して陸生脊椎動物の頂点に立ったが、白亜紀～新生代古第三紀間における大量絶滅により、鳥類を除くすべての種が絶滅した。なお、非鳥類型恐竜の化石が暁新世の地層から産出した事例が報告され、一部の非鳥類型恐竜がK-Pg境界を生き残ったとする説もあるが、異論も多く2025年現在有力な説にはなっていない（暁新世の恐竜）。
概要 最初の恐竜の化石は19世紀初頭に発見され、 1841年にリチャード・オーウェンによってこれらの「偉大な化石トカゲ」を指すために「恐竜（dinosaur）」（「恐ろしいトカゲ」を意味）という呼称が造られた。それ以来、化石恐竜の骨格標本は世界中の博物館の主要な目玉となっている。とりわけ現存する生物に比べ、非常に大きな体格と怪物的な外観を有する種が多いため、『ジュラシック・パーク』に代表されるSF作品に登場することも多く、また『ゴジラ』をはじめとする多数の創作キャラクターのモチーフにも用いられるなど、大衆文化にも計り知れない影響を与えている。
恐竜という言葉は、分類学的・形態学的・生態学的な観点から、非常に細かい「分類」である。現代まで生存している唯一の生物種である鳥類は10,700種以上が確認されており、脊椎動物の中で最も多様なグループの1つとなっている。食性はさまざまで、植物食性・肉食性の双方の種が確認されている。
恐竜は現存する種（鳥類）と化石によって、すべての大陸に分布していたことが分かっている。20世紀の前半まで、鳥類が恐竜として認識される前は、恐竜は鈍重な変温動物であるという認識が一般的だった。しかし、1970年代におこった恐竜ルネッサンスにより、一部の恐竜は代謝が高く、社会的相互作用に多くの適応がある活発な動物であることが示されている。また、現状で確認されている種は鳥類・非鳥類ともに全て卵生であり、大半の種に巣を作る習性があったことが判明している。現代の鳥類は、後期ジュラ紀に獣脚類の中から派生した羽毛恐竜を起源とし、約6600万年前の白亜紀と古第三紀の間の大量絶滅を生き延びた唯一の恐竜系統であることが化石記録から判明している。そのため、恐竜は「鳥類型恐竜」と、鳥類以外の恐竜である絶滅した「非鳥類型恐竜」に分けられる。
恐竜はすべてのグループにおいて角やとさかなどの外見構造が発達しており、一部の絶滅したグループは骨格を発達させたものが確認されている。唯一の現存群である鳥類系統は、大半の種が飛行を行うために小柄であるが、恐竜（非類および鳥類）の大半は鳥類に比べ体が大きい。中でもおおよそ最大の竜脚類であったと考えられているのはアルゼンチノサウルス、またはティタノサウルスの一種であり、そのアルゼンチノサウルスは長さ39.7メートル、高さ18メートルに達したと推定されており、史上最大の陸上動物であった。
化石を証拠として、古生物学者は900以上の異なる属と1,000以上の異なる種の非鳥類型恐竜を特定した。非鳥類恐竜が一様に巨大であるという誤解は、骨が大きく頑丈であるほど化石になるまで保存されやすいという保存バイアスに基づいている。しかし、多くの恐竜は非常に小さく、長さが約50センチメートルのものも存在していた。
名称
は 「恐ろしい」 ＋ 「とかげ」生物学的な分類群としてのトカゲ類ではなく、爬虫類やトカゲのような形状の動物全般を指す。の合成である。1842年、それまでに発見されていた3種の化石爬虫類（イグアノドン・メガロサウルス・ヒラエオサウルス）の新しい分類名と一括し、リチャード・オーウェンによって""と命名されたOwen, R. (1842). "Report on British Fossil Reptiles." Part II." Report of the Eleventh Meeting of the British Association for the Advancement of Science; Held at Plymouth in July 1841.London: John Murray. pp.: 60-204。オーウェンは の語を英語で ISBN 978-0253333490、つまり恐ろしいほど大きなという意味で用いたという。
日本語の文献でが紹介された最初期の例には1887年（明治20年）の『附音挿図英和字彙』（第3版）があり、そこでは「巨大ノ死虫」と訳された小学館『精選版日本国語大辞典』（2005年）の「恐竜」の項目。「恐竜（）」という用語は、横山又次郎が1894年（明治27年）の『化石学教科書』においての訳として「恐竜類」を用いたのが最初とされる。なお、「竜」を訳語にあてるのは横山が最初ではなく、小藤文次郎が1891年（明治24年）に『地球発達史』においての訳として「魚竜」を用いている。「恐竜」の定着以前、東京帝国大学生物学派を中心に「恐蜴」や「恐蜥」といった訳語も用いられた。かつて「恐竜」は「きょうりょう」と読まれることが多く、1914年（大正3年）の『英和和英地学字彙』に「Kyōryōrui. Dinosauria. 恐竜類」の表記がある。今日では「恐竜」は漢字文化圏で広く用いられている（、、）。
小藤や横山の先例に倣い、語根 -saur- を日本語に訳す際には「竜」をあてるのが通例である。「○○サウルス」といえば「恐竜の名前」として認識されがちだが、実際にはトカゲ型の動物や爬虫類には、現生のものであっても「-saurus」と学名の付いたものが少なくない。例えばエリマキトカゲの学名はChlamydosaurus kingiiであり、カタカナに直せば"クラミドサウルス・キンギイ"となる。
定義 通俗的には「恐竜」という言葉は往々にして「大昔の爬虫類」という程度の把握しやすいイメージで認識されており、同じ地質時代に生息していた各種の爬虫類のほかに、古生代に生息していた一部の非哺乳類型の単弓類なども含めた概念として呼ばれる場合が少なくない。「恐竜」とは系統的に異なり、大衆的に恐竜の一群としてイメージされやすい翼竜・魚竜・首長竜・モササウルスなどは一切含まない独立した分類群である。恐竜展や子供向けの恐竜図鑑などではこれらの古代生物たちまで含めて展示・掲載するものがよく見られるため、初心者にとっては混同し易い。
古典的定義 恐竜という分類群はそのもっとも際立った特徴をして「直立歩行に適した骨格をもった爬虫類」と呼ぶことができ、ほぼすべて地上棲である。翼竜は恐竜や鳥類・ワニと同じく主竜類に属し、恐竜とは「姉妹群」の関係にあたる。
古典的分類によれば、恐竜は爬虫綱 - 双弓亜綱 - 主竜形下綱に属し、分類階級は上目とされてきた。なお、系統樹に基づく分岐学的観点から単に「恐竜」と呼んだ場合、学術的には「鳥類」を含める（後述）。このため、上記の分類群（恐竜から鳥類を除いたグループ）を指す上では、より厳密な「非鳥類型恐竜（non-avian dinosaur）」の使用が、学術論文を中心に見られる。ただし一般に「恐竜」と言えば鳥類を除いたものを指すケースが多く、依然分類群としても簡便で有用である。よって本項では特に言及のない限り、「恐竜」と言えば「非鳥類型恐竜」を指すものとする。
分岐学的定義 分岐学の観点から、「現生鳥類とトリケラトプス（Triceratops）を含むグループの最も近い共通祖先より分岐したすべての子孫」が定義として頻繁に用いられるBenton MJ: Origin and relationships of Dinosauria. In: David B. Weishampel, Peter Dodson, Halszka Osmólska (Hrsg.): The Dinosauria. Zweite Auflage. University of California Press, Berkeley 2004, S. 7-19, ISBN 0-520-24209-2.。
この意味は実際にクラドグラムを見ると分かりやすい。
以下は、Nesbitt（2011）に基づく主竜類のクラドグラムの例：
上の系統図で、現生鳥類は竜盤類の獣脚類に含まれ、トリケラトプスは鳥盤類の一属である。要するに、前述の定義の意図するところは概して「竜盤類と鳥盤類、それぞれの動物の共通祖先から分岐したすべてのもの」であり、「現生鳥類」「トリケラトプス」は、それぞれ竜盤類、鳥盤類における代表例として任意に挙げられたにすぎないもっとも、両者ともそれぞれの系統の代表格であるとともに、保存や研究の状態が良好(現生鳥類は当然だが)であるため、互いの系統関係が揺らぐ可能性が小さい。この点で定義づけを行うには有効な選択と言える。既知の化石試料が断片的だったり、系統関係に不明な点が多い場合、定義自体が破綻してしまう。。
よって同様のグループを、例えば「恐竜（dinosauria）」の命名のきっかけとなった2属を挙げ、「メガロサウルス（Megalosaurus）とイグアノドン（Iguanodon）を含むグループの、最も近い共通祖先より分岐したすべての子孫」Olshevsky, G. (2000). "An annotated checklist of dinosaur species by continent". Mesozoic Meanderings 3: 1–157.と表すこともできる。
また、より厳密に3つの系統を用いて「トリケラトプス（Triceratops horridus）、サルタサウルス（Saltasaurus loricatus）、イエスズメ（Passer domesticus）の、最も近い共通祖先より分岐したすべての子孫」（つまり、恐竜=鳥盤類+獣脚類+竜脚形類）とする意見もある。
これらの定義では必然的に、獣脚類の一群である鳥類を恐竜（より詳細には、竜盤類の中の獣脚類、コエルロサウリアに属すマニラプトラに含まれる）に含めることになる。このため、鳥を除いた恐竜を表すために、「非鳥類型恐竜（non-avian dinosaur）」の用語が使用される。また特に、鳥を除いた獣脚類を表す語として、「非鳥類型獣脚類（non-avian theropod）」も頻繁に用いられる。
なお、恐竜類の中のクレードについては上記のクラドグラムと異なりオルニトスケリダやフィトディノサウルス類を設ける説もある。
以下は、オルニトスケリダのクラドグラムの例。
以下は、フィトディノサウルス類のクラドグラムの例。
特徴 中生代三畳紀に現れ、中生代を通じて繁栄した。多様な形態と習性のものに適応放散し、陸上動物としては非常に大きくなったものもあったが、約6,600万年前の白亜紀と新生代との境に多くが絶滅した。なお、アラモサウルスなどの一部の属については、この後もしばらく生き延びていた可能性を主張する研究者もいる読売新聞、2011年2月5日22時8分配信。。以前より鳥類は恐竜（の一部）から進化したものだという見方があったが、獣脚類の一部は現在も鳥類として繁栄しているとする説が主流となっている。
特徴的な派生形質
恐竜は単系統群と考えられており、その系統を特徴づける派生形質は非常に多い。以下に主要なものを列挙する。
（主竜類、さらに鳥頸類や恐竜型類の形質をもった上で） 後前頭骨（postfrontal）を二次的に失う。 上腕骨の三角筋稜（delto-pectoral crest）が発達する。 腸骨、恥骨、坐骨で構成された骨盤に、大腿骨がはまり込む場所である寛骨臼（かんこつきゅう）が貫通している。 仙椎を構成する骨が3個以上（ワニやトカゲなど、多くの爬虫類ではより少ないことが多い）。 脛骨前面に距骨突起が成立する。 など。
これらのいくつかは、特に二足歩行に適応した結果として生じた形質と考えられ、恐竜が、一般的に想像されるトカゲのような「爬虫類」とは異なる運動機能を持っていたことを示している。かつては、二足歩行は前肢を武器とするために進化したと考えられていたが、これには疑問点もあるThe functional origin of dinosaur bipedalism: cumulative evidence from bipedally inclined reptiles and disinclined mammals(W Scott Persons:2017)。
進化史
登場と初期進化 恐竜は、祖先的な双弓類から進化した群で、直接的祖先は初期主竜類（かつては槽歯目としてまとめられていた）中の一群、鳥頸類の一群とされる。このグループには恐竜の他には翼竜などが含まれている。このグループは、初期段階から二足歩行へと移行しつつある形態を持っており、最初期の恐竜は既に二足歩行を獲得していた。なお恐竜は三畳紀当初は生態系の10%前後を占める程度の弱小勢力であったが、三畳紀後期から緩やかに獣弓類やクルロタルシ類から主役の座を譲り受け、以降の繁栄を築いたA Late Triassic dinosauromorph assemblage from New Mexico and the rise of dinosaurs(Randall B Irmis:2007)。
非鳥類型恐竜の絶滅
非鳥類型恐竜は白亜紀末期に絶滅した。恐竜はよく関心を持たれる動物群であり、ことさらその絶滅の原因に関する仮説は多い。しかし、ある系統の「絶滅」とは、生物の進化において普遍的なプロセスであり、中生代を通じていくつもの恐竜の系統が絶滅してきたことにも留意する必要がある。
K-Pg境界（以前はK-T境界と呼ばれた）の大量絶滅は、恐竜のみならず数多くの動植物を巻きこんだという意味で大規模な絶滅であり、事実、K-Pg境界における恐竜の絶滅に関する科学的な研究は長い間なされてこなかった。
絶滅の主要因に関する仮説には以下などのものがある。
短時間で滅んだとする激変説（隕石衝突説・彗星遭遇説など） 長時間かかったとする漸減説（温度低下説・海退説・火山活動説など）
最も有力とされているのは巨大隕石の衝突である。1980年、地質学者のウォルター・アルバレスとその父で物理学者のルイス・アルバレスは、世界的に分布が見られる中生界白亜系と新生界古第三系を境する粘土層（通称K-Pg境界層）に含まれるイリジウムの濃度が他の地層の数十倍であり、かつ、イリジウムは地殻にはほとんど存在しないことから、これが隕石の衝突によってもたらされたものであると考え、大量絶滅の原因を隕石の衝突に求めた。その後、1991年メキシコ・ユカタン半島に、直径180キロメートルの巨大クレーター（チチュルブ・クレーター）が再発見され、このクレーターを形成した隕石の衝突が恐竜絶滅の原因だとする説が提唱された。この説では、地球規模の大火災で生態系が破壊され、衝突後に生じた塵埃が大気中に舞い、日光を遮断することで起きた急速な寒冷化が絶滅の原因であると主張された（ただし異論を唱える学者もいるムー (雑誌)2008年1月号、学研）。2010年、Peter Schulte他40名の研究者も、チチュルブ・クレーターを形成した衝突が大量絶滅を引き起こしたと結論づけた。
しかし一方で、衝突で大気中に浮遊した微小粉塵量を過大評価しているとし、寒冷化よりもむしろ衝突で大気中に浮遊した粉塵・衝突による巨大な森林火災の煤煙などが地表への太陽光をさえぎった結果、地上や海中の生態系が破壊され、食物連鎖の底辺の光合成を行う生物の様相が大きく変わり、隕石衝突の直接の影響を生き抜いた恐竜たちも餌の不足により絶滅したとする説明が提示されている。なお、東北大学は前述の説を支持する研究結果を出している恐竜やアンモナイト等の絶滅は「小惑星衝突により発生したすすによる気候変動」が原因だった東北大学公式ホームページ。また、隕石が南側に数百キロずれて衝突していたら恐竜は今も生き残っていたかもしれないとする研究結果もある小惑星が少しずれていたら…恐竜生存？ 東北大など発表朝日新聞。
隕石説と反対に、イリジウムの起源を地球内部に求め、当時活動していたデカントラップなどの火山活動が大量絶滅の原因であるとする「火山説」も複数の研究者により唱えられている。また、両者を組み合わせ、隕石衝突が5万年に渡る連続的な火山活動を引き起こし、それが絶滅につながったという「連動説」も存在する。
過去には伝染病説、裸子植物から被子植物への植物相の変化（草食恐竜の食物が無くなった）、原始的な哺乳類による恐竜の卵乱獲説など諸説もあったが、現在ではかえりみられない。これら諸説は、恐竜のみの絶滅の原因を考察したものであり、白亜紀末期の恐竜を含めた数多くの動植物の絶滅の原因の説明になっていないからである。
当初の衝突による「衝突の冬」（寒冷化）が原因では、なぜ同時期に存在した両生類や爬虫類などが絶滅を免れたかという疑問が残ったが、現在でも二酸化炭素による濃度上昇に伴う気温上昇、塵による太陽光の遮断、硫酸エアロゾルによる太陽光遮断と酸性雨などについては確証がなくよくわからないとする意見も強い。
鳥類 鳥類が生き延びた恐竜の一種であることが学術的に認められるようになったことで、「恐竜は絶滅していない」「絶滅を逃れた恐竜が鳥類である」といった観点を立てることができる鳥は｢恐竜の子孫｣ではありません、恐竜なんです | ギズモード・ジャパン。また同時に、「恐竜は鳥類という形で現在も世界中で大繁栄しており、それを人類は現在進行形で目撃している」とも言える。
生物学的特徴 サムネイル|346x346ピクセル|最大級の竜脚類の例（スーパーサウルス、アルゼンチノサウルス、ディプロドクス、マメンチサウルス、サウロポセイドン） 現代に生きる鳥の系統を除いても、恐竜は長期間にわたって陸上で繁栄した一群であり、その形態は多様であった。
その身体のサイズも、ニワトリほどの大きさのものから、陸上においては最大級のものまでさまざまであった。最大のものは竜脚類で、その中でも判明している範囲ではスーパーサウルスが最も大きい。これら竜脚類は、水棲のクジラ類を除けば地球の歴史上最も大きな動物であり、陸棲動物では地球史上最大である。マラアプニサウルスやブルハトカヨサウルスのようにさらに巨大なサイズに達したと推測される竜脚類も記載されたものの、化石が現存しないため不確かな状態にある。現存するもので部分的な標本としてはバロサウルスもしくはスーパーサウルスに属するとされる大型標本があり、一部の推定では全長40 - 50 メートルの範囲に達したと推測された。
体重についてはブラキオサウルス科のギラファティタンなどが80トン以上だったとする説もある。ただし、この数値はやや過大であるという見方も存在する。
恐竜の祖先である初期主竜類は肉食性であり、エオラプトル、コエロフィシスなど最初期の恐竜も肉食の捕食者であった。しかし、原竜脚下目など比較的初期段階から草食へと移行しつつあるグループも出現している。
姿勢・歩行 恐竜はそれ以外の多くの爬虫類とは異なり、胴体の直下に四肢を持つ。この特徴は、側方型の四肢に比べて体重を支えるのに都合がよく、大型化したグループが出現する素地となったとする考えがある。また、歩行の際に身体を捻る必要がないため、軽快な移動を可能にしている。
この特徴はやや遅れて哺乳類も獲得しているが、異なる点としては、恐竜は二足歩行の種が多い点である。これは、二足歩行が初期主竜類から受け継いだ、祖先的な形態だからである。初期主竜類の中でもユーパルケリアなどは身体の作りが軽快であり、一時的な二足歩行を可能としていた（現生のエリマキトカゲに近い動きだった）。竜脚類や鳥盤類の一部の様な四足歩行の恐竜は、体重の増加等の理由で二次的に四足歩行に復帰したものである。このためか、四足歩行の恐竜でも体重の大半は後足が支える形となっているTheoretical aspects of cursorial adaptations in dinosaurs (Walter P Coombs Jr:1978)。この特徴的な2足歩行かつ爪先立ちという姿勢は、その後の恐竜の繁栄にとって欠かせない要因の一つとなったDinosauromorph research sheds light on dinosaur evolution(CBC NEWS:2015)。
元より軽量な小型恐竜は別として、跳躍走行（脚が全て地面から離れ、一瞬身体が宙に浮く移動方法）が可能だった大型恐竜はアロサウルスのような大型獣脚類のみだったとされているWhat, if anything, is a cursor? Categories versus continua for determining locomotor habit in mammals and dinosaurs (MT Carrano:1999)。
恐竜の二足歩行はヒトとは異なり、後足を中心に長い尾によって上半身と下半身のバランスをシーソーのようにとっていたと考えられている。恐竜の巨大な尾はバランスを取るための必然であり、ティラノサウルスおよび近縁の属に見られる縮小した前肢は、巨大化した頭部と釣り合いを取るためだとされる。恐竜に関する研究が未熟だった1970年代以前では、二足歩行、四足歩行ともに恐竜は尾を引きずりながら歩くと考えられていたが、恐竜ルネッサンスのあった1970年代以降では間違いとされ、現在の体格が提唱された。よってその前後では、児童書や図鑑などに掲載されている恐竜の絵柄が大きく変わっている。
一方、胴体の横から足が生えている側方型の爬虫類、例えばトカゲは胴体をくねらせて歩行する、いわば爬行を行っている。この方法では四肢を側方に突き出した姿勢で身体を持ち上げているため、エネルギー効率が悪い。また肺を圧迫するために呼吸が阻害され、長時間の走行を困難にしている。
カメは四肢が側方に生えておりながらも胴体が甲羅に覆われて可動性を持たないため、爬行を行えない。そのため四肢により胴体を持ち上げて歩行を行っているが、歩行能力は一般に優れているとは言えず、歩行速度の遅い動物の代表格扱いされている。またワニは、トカゲに比べて胴体の可動性がやや乏しいために、胴体をくねらさない。また、短距離ではあるとはいえ、ギャロップで走行することが可能なものも存在する。ただし、ワニは恐竜に近縁なグループであり、祖先は胴体直下に直立した四肢を持っていた。そのため、かれらの四肢を突き出した姿勢は半水生の生態に適応した二次的なものである。またカメもワニなどに近縁な主竜形類であるため、祖先は胴体直下に四肢を持っていたが、甲羅の発達にともない二次的に四肢が側方へと突き出す形となったとする仮説もある。
恐竜の二足歩行形態は、現在では子孫の鳥類へと受け継がれている。しかし、祖先と異なる点としては、尾が短縮したことで重心が前方へと移ったため、大腿骨がほぼ身体に対して水平に保持されていることである。そのため、歩行は膝関節を中心としたものとなっている。
肌・色
恐竜がどのような色をしていたのかは化石からは不明で、科学的根拠がないため明らかではなく、図鑑などに載っている恐竜の色は制作者のセンスで決められて、爬虫類と同様の茶色やくすんだ緑色など地味なものが多かった。その後、鳥類との関係が認知され、羽毛をもつ恐竜が発見されるに従い、カラフルな恐竜の復元画も登場してきている。
2008年、ヤコブ・バンターらは恐竜の羽の化石中に含まれるメラニン色素を解析することにより、オリジナルの色がどのようなものであったか判別することに成功したVinther, J., Briggs, D. E. G., Prum, R. O. and Saranathan, V. 2008 The colour of fossil feathers.。今後、羽に覆われた保存状態のよい皮膚組織の化石が発見されれば、恐竜がどのような色をしていたのか解明することが可能と主張している。
羽毛 thumb|色素メラノソームの痕跡分布。から復元された小型羽毛恐竜アンキオルニスの復元画
そして1990年代以降、中国の白亜紀の地層で羽毛をもった、現在の鳥類と羽毛のない恐竜の間を埋める、羽毛のある恐竜の化石が相次いで発見され、系統関係が明らかになってきた。羽毛をもった恐竜には、シノサウロプテリクス・プロターケオプテリクス・カウディプテリクス・ミクロラプトル・ディロングなどがある。
羽毛をもった恐竜のグループの存在から空を飛ぶ鳥類と恐竜の進化の関係が明確になった。このように現在では、「鳥類は恐竜の獣脚類の一種である」という説がほぼ定説となった鳥類の起源参照。
気嚢式呼吸
古生代ペルム紀末（P-T境界）の大量絶滅により、陸上で多様化や大型化を遂げていた単弓類の一群など、数多くのグループが絶滅した。こうして空白地帯となった陸上の生態系に、さまざまなグループが競って進出し、ニッチを埋めていったと思われる。その中の一つが恐竜の祖先であった。他の競合者となったのが、鳥頸類の姉妹群でワニの祖先を含むクルロタルシ類及び、前時代からの残存勢力で哺乳類の祖先を含む単弓類であった。
ペルム紀初期の大気中の酸素濃度は35%に達したとされ、横隔膜による呼吸を採用した哺乳類型爬虫類は高酸素下では特に支障はなかった。出現当初の恐竜は比較的小型であり、ほぼ同時期に現れた哺乳類共々、陸上の脊椎動物相においてそれほどの割合を占めていなかったとされる。しかし、三畳紀末期には、恐竜の多様性が増大する。この理由のひとつとして呼吸器系の進化が提唱されている。すなわち進行する乾燥と低酸素化の環境の中、哺乳類は横隔膜を使った肺呼吸をより発達させて効率的な酸素交換を実現し、一方の恐竜は、それより更に高効率の呼吸システムを獲得していく。それが、鳥類にも見られる気嚢である。この気嚢を獲得したことで、恐竜は高い酸素摂取能力を獲得することになる。また、この気嚢が骨の中に入り込むことで中空の含気骨となり、骨格自体の軽量化にも貢献することとなった。
酸素濃度35%のペルム紀以降は、リグニンの分解能を獲得した菌類による木材の分解により酸素濃度は低下しジュラ紀後期の2億年前には酸素濃度は12%まで低下した。気嚢は、横隔膜方式よりも効率的に酸素を摂取できる機能があり、低酸素下でもその機能を維持し繁栄することができた。競合する哺乳類型爬虫類は低酸素下でその種の大部分が絶滅することとなった。
恒温性
初めて恐竜が見つかったときには、爬虫類であるとして変温動物と考えられていた。それに異を唱え、「恐竜は恒温動物である」とした研究者にはジョン・オストロムやその弟子のロバート・T・バッカーなどがいる。彼らを含む研究者の一部は、恐竜を含む主竜類、特に小型の獣脚類は温血動物であったと主張している。
しかしながら脳の発達の程度、骨に年輪が見られることなどから恒温性を否定する説も存在した。しかし、骨の年輪は草食哺乳類にも存在することが判明しており、この点からも恒温性を否定する根拠とはなり得ない骨「年輪」、草食哺乳類にも＝恐竜冷血説を否定－欧州チーム。
またエドウィン・ハリス・コルバートらがアメリカアリゲーターの総排泄口に温度計を差し込み、体温を計測する実験を行った結果、大型の個体程体温の変化が緩やかであるという結論が得られた。故に、「大型の竜脚類などでは容積が大きいので結果的に体温を体内に保つことが出来る「慣性恒温性」で体温を保っていた」とする主張もあり、研究が続けられている。
生態・社会性