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中生代時廣泛分布於全球的爬行動物類群，現除鳥類外已全部滅絕 来自维基百科，自由的百科全书
关于其他用法，请见“恐龙 (消歧义)”。此条目只介绍非鸟恐龙。关于鸟类恐龙，请见“鸟翼类”。恐龙（英语：dinosaur）是蜥形纲鸟颈主龙类恐龙总目（学名：Dinosauria）下的所有动物的统称，是繁盛于显生宙中生代的一大类陆生和半水生生物，也是大众文化中最著名的古生物类群。恐龙最早出现在2亿3千万年前的三叠纪中期，在卡尼期洪积事件后出现大规模的演化辐射，在三叠纪末灭绝事件后演替取代了伪鳄类成为优势物种，并与同属鸟颈类的翼龙一起在之后的侏罗纪和白垩纪支配全球陆地生态系统长达1亿4千万年之久[2]，直到其在至今6千6百万年前的白垩纪—古近纪灭绝事件中集体灭绝为止。
恐龙总目 | |
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| 恐龙骨架组图，分别代表不同的类群，由左上顺时针分别为：顾氏小盗龙（兽脚类）、路氏迷惑龙（蜥脚类）、帝王埃德蒙顿龙（鸭嘴龙类）、皱褶三角龙（角龙类）、狭脸剑龙（剑龙类）、格氏绘龙（甲龙类）。 | |
科学分类 
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| 界： | 动物界 Animalia |
| 门： | 脊索动物门 Chordata |
| 纲： | 蜥形纲 Sauropsida |
| 亚纲： | 双孔亚纲 Diapsida |
| 下纲： | 主龙形下纲 Archosauromorpha |
| 演化支： | 主龙型类 Archosauriformes |
| 演化支： | 镶嵌踝类 Crurotarsi |
| 演化支： | 主龙类 Archosauria |
| 演化支： | 鸟跖类 Avemetatarsalia |
| 演化支： | 鸟颈类主龙 Ornithodira |
| 演化支： | 恐龙形态类 Dinosauromorpha |
| 演化支： | 恐龙型类 Dinosauriformes |
| 演化支： | 龙群类 Dracohors |
| 总目： | 恐龙总目 Dinosauria Owen, 1842 |
| 主要演化支[a] | |
恐龙常被分为“非鸟恐龙”和“鸟形恐龙”两类。所有非鸟恐龙、鸟型恐龙中的反鸟亚纲和扇尾亚纲都在白垩纪末灭绝事件（即“恐龙大灭绝”）中灭绝，仅剩下鸟形恐龙中的今鸟亚纲存活了下来，演化至今的鸟类[3][4]。按照骨盆结构分类，恐龙则可以分为蜥臀目和鸟臀目两大演化支。和一些大众固有的印象不同，同样兴盛于中生代的翼龙和鱼龙、蛇颈龙、沧龙等海生爬行动物并不属于恐龙的范畴，都仅只是生存于同地质时期的蜥形纲类群。
自从1822年，人类在英国的曼彻斯特发现一具恐龙化石——禽龙以来，恐龙的骨架化石因为其构造奇妙、和现存生物差异颇多，就迅速成为了全球博物馆的热门展览品，世界上第一次世博会的会场伦敦水晶宫内就已经有恐龙化石展出[5][6][7][8]；而世界上第一个专门的恐龙展则是在1852年出现的，它被称为恐龙水晶宫，至今仍作为英国的历史建筑被保留[9][10][11]。随着一批又一批的恐龙化石被挖掘出来，恐龙这一生物逐渐被地球上的人类所熟知[12]。20世纪前期，欧洲各大殖民帝国，例如英法德义奥俄等，均在自己的首都建立恢弘的博物馆，用以摆放巨大的恐龙骨架化石[13][14]。在20世纪中后期，随着美国好莱坞电影工业的兴起，恐龙开始去学术化、去高雅化，逐渐变为现代大众文化的一部分，无论儿童或者成年人均对恐龙有很高的兴致[15]，日本在二战后也把恐龙作为怪兽特摄片的直接灵感来源之一，例如《哥斯拉》系列电影[16][17]。从1990年代开始，美国的恐龙小说及以CGI特效作为视觉效果技术支持的改编电影《侏罗纪公园》和《侏罗纪世界》系列[18]造成轰动，在全球范围内引发“恐龙热”。恐龙在知名度大增过后，往往也会成为各种书籍、电影、玩具、电子游戏的常见题材，公共媒体也时常报导关于恐龙的最新研究成果，或者作为未知生物、恐龙复活（尽管目前未能实现）等消息出现在人们的视野中。
19世纪早期，一开始发现恐龙化石的时候，它们被认为是和蜥蜴相近的物种，当时的欧洲科学界也都视恐龙为行动缓慢、慵懒的冷血动物，所以当时欧洲人就把恐龙的拉丁文名称取为“恐怖的蜥蜴”。进入19世纪的工业革命后期之后发现始祖鸟的化石，它明明身为鸟类，但骨架的结构却和身为恐龙的美颌龙极度相似，差别只在于始祖鸟化石上有羽毛，而美颌龙爪子较大。到了20世纪的1970年代，恐龙被证明是属于主龙，而非蜥蜴所属的鳞龙，加上美国西部内陆海道中出土的大量恐龙化石，让全世界产生了一股研究恐龙的风潮，是为恐龙文艺复兴。在1980年代，科学家提出恐龙也许是群活跃的温血动物，与鸟类之间必定存在某种关系，且可能有社会行为，但这个推测在当时缺乏化石证明，所以并未成为共识[19][20]。至1990年代，古生物学家于中国和蒙古陆续发现包含中华龙鸟、尾羽龙、北票龙等有羽毛恐龙的化石证据，证明了恐龙就是现代鸟类的祖先。2000年以后，愈来愈多的“现代鸟类”和“鸟型恐龙”之间的过渡物种在全球各地陆续被发现，填补了原本化石材料上的空白，验证了之前“恐龙是温血动物且拥有高智商”的假设，古生物学家也主张恐龙和鸟类应该分类于同一纲之内[21]。到了2010年代，根据从鸟类基因出发的支序分类学的研究，鸟类从“恐龙的后代”被更进一步证明为是“现代唯一存活的恐龙类群”，在博物馆、儿童读物或电影中的兽脚类恐龙也被更新为有羽毛的形象。
虽然“恐龙”一词的科学定义已足够明确，现代的鸟类即恐龙本身，但鉴于普罗大众仍不将现生的鸟类视为恐龙，本文以及绝大多数百科书籍所写的“恐龙”介绍，均以“非鸟恐龙”为主，鸟类则单独罗列条目介绍。
历史上可追溯到最早的恐龙化石明确纪录是在1677年，由当时英国牛津大学的博物学家罗伯特‧普劳特发现的恐龙化石[22]，这批化石后来于1824年由英国地质学家威廉·布克兰命名为斑龙[23][24]。
恐龙（Dinosauria）是在1842年由英国古生物学家理查·欧文正式提出，欧文把恐龙总目定义为蜥形纲的一个独特种类或亚目，包含当时在英国与世界各地发现的恐龙[25]。Dinosauria这名词衍化自古希腊文，其中δεινός/deinos意为“恐怖的”或“极其巨大的”，σαύρα/sauros意为“蜥蜴”[26]。欧文在命名时，考量到它们的牙齿、利爪、巨大体型、以及其他令人印象深刻的恐怖特征，因此命名它们为“恐怖的蜥蜴”[27]。中文的恐龙一词，则源自日本对Dinosauria一词的翻译“恐竜”（きょうりゅう；Kyōryū），最初由中国地质学家章鸿钊提出[28]，后来在中文地区广泛使用。
根据种系发生学的定义，恐龙包含：三角龙、腕龙和现代鸟类的最近共同祖先，以及其最近共同祖先的所有后代[29]。在过去，恐龙曾被定义为：斑龙、禽龙与林龙的最近共同祖先，以及其最近共同祖先的所有后代，以上三种恐龙即为理查·欧文最初用来定义恐龙范围的三个属[30]。两个定义的范围相近，都包含兽脚亚目、蜥脚形亚目、剑龙亚目、甲龙亚目、角龙亚目、厚头龙亚目、以及鸟脚亚目等演化支。早在近年种系发生学研究盛行前，上述分类单元皆已在科学文献中出现、使用，并持续到今日。
现今古生物学界已同意鸟类是恐龙的直系后代，根据严格的亲缘分支分类法定义，一个天然的演化支应包含单一共同祖先的所有后代。若以此方法来看，大部分古生物学家将鸟类归类于恐龙－蜥臀目－兽脚亚目－虚骨龙类－手盗龙类[31][31]。这和传统分类系统中，鸟类与恐龙分别属于两个独立纲的观点相悖。为了避免讨论时出现歧义，鸟类以外的恐龙被特称为非鸟恐龙（英语：Non-avian dinosaurs，又称非鸟型恐龙或非鸟类恐龙）。由于林奈氏分类法允许并系群的存在，此分类方式符合林奈式分类法中的恐龙范畴，也便于大众区分鸟类和其认知的恐龙形象。
许多史前爬行动物常被一般大众非正式地认定是恐龙，例如：翼龙、蛇颈龙、沧龙、鱼龙、盘龙类（异齿龙与基龙）等，但从严谨的科学角度来看这些都不是恐龙，恐龙也被误认为是蜥蜴和鳄鱼的祖先，但其实恐龙和鳄鱼是平行演化，和蜥蜴则几乎没有关系，反倒是现代的鸟类在科学上才能算作是真正的恐龙。
近年来的新发现化石，使得科学家们越来越难列出一致性的恐龙鉴定特征。恐龙的骨骼具有一些演化适应，可使它们与原始的主龙类祖先辨别出来。在后期的恐龙中，这些特征经过更多的演化改变[34]。
恐龙的共有衍征包含：
除上述几个特征以外，大部分恐龙还有一些共同特征，但是因为出现在其他主龙类，或者不存在于早期的恐龙身上，因此不列为恐龙的共有衍征。举例而言，恐龙具有两对颞颥孔，这是双孔动物的共同特征，恐龙还具有眶前孔与下颌孔，这些则是主龙类的共同特征[35]。另有数个特征，早在恐龙之前已经出现，消失于最早期的恐龙，而在不同的恐龙生物群独自演化出现，包含：延长的肩胛骨、至少三个愈合的荐椎（其他主龙类也有三个愈合荐椎，艾雷拉龙只有两个愈合荐椎）[29]、开放式有孔的髋臼（农神龙的髋臼闭合）[36]。恐龙的鉴定特征难以确认，部分原因则是三叠纪晚期的恐龙与同时期其他主龙类的化石不多，两者却有许多相似处，使得某些主龙类曾被误认为是恐龙[37]。
恐龙具有直立的步态，类似大部分的现代哺乳类，而大部分其他爬行动物则是四肢往两侧延展的步态[38]。恐龙的臀窝朝向两侧，股骨的第四粗隆部往内侧，两者契合，产生直立的步态[39]。直立的步态可让恐龙快速运动时，可以同时呼吸，使它们成为活跃的动物，较采取两侧延展步态的动物更具优势[40]。直立步态可以降低四肢弯曲时所承受的压力，有助于恐龙发展出巨大的体型[41]。某些非恐龙的主龙类也独自发展出直立的步态，例如劳氏鳄类，但它们的臀窝朝下，股骨往上嵌入臀窝，形成不同于恐龙与哺乳类的“柱状直立方式”[41]。
恐龙在过去被认为是复系群，包含数个毫不相干的演化支，并非来自于共同的最近祖先，因为身处类似的生态环境中，而个别演化出类似的形态与特征[42][43][44]。自从70年代的恐龙文艺复兴以来，恐龙已被认为是单系群，具有最近的共同祖先，是个天然演化支[29][45]。
恐龙与它们的主龙类祖先在三叠纪中到晚期分开演化，接近2亿3000万年前，大约是二叠纪-三叠纪灭绝事件后约2000万年，该次灭绝事件消灭了接近95%的地球生物物种[46][47]。对于早期恐龙始盗龙发现地层的放射性碳定年法检验，证实始盗龙生存于三叠纪晚期。古生物学家认为始盗龙的外表类似所有恐龙的共同祖先[48]；如果属实，则显示最早的恐龙应该是种小型、二足掠食动物[49]。在阿根廷的三叠纪中期地层所发现的原始、类似恐龙的鸟颈类主龙，例如：马拉鳄龙与兔蜥，也支持这个说法；已出土的化石证据显示这群动物都为小型、二足掠食动物。
恐龙刚出现时，陆地上有多种不同的动物，例如坚蜥目、劳氏鳄类、鸟鳄科、喙头龙目等原始主龙形下纲，以及二齿兽下目与犬齿兽亚目等兽孔目动物[50]。这些动物大部分在三叠纪后期的两次灭绝事件中灭亡。第一次灭绝事件发生于卡尼阶与诺利阶交接处，许多原始主龙形下纲动物在此事件中灭亡，例如原龙目与喙头龙目。第二次灭绝事件是三叠纪-侏罗纪灭绝事件，发生于约2亿年前，二齿兽类与大部分的早期主龙类灭亡，包含：坚蜥类、鸟鳄科、植龙目、与劳氏鳄类[51][52]。这群动物灭亡后，鳄形超目、恐龙、哺乳类、翼龙目、有鳞目与乌龟开始占据陆地的生态系统[29]。
原始恐龙的第一次适应演化发生于三叠纪的卡尼阶与诺利阶之间，极可能因为当时有许多优势动物灭亡。在传统的观念里，在三叠纪中期，恐龙与当时其他的陆地动物展开长时间的竞争，并取得优势，但这是不可能的。根据化石纪录，恐龙没那么早出现，且早期恐龙并非稳定的增加、多样化，而是后来才急骤的大量演化；如果它们与其他动物有过长时间竞争，应该会在化石纪录中反映出来。恐龙在卡尼阶时的数量非常稀少，仅占陆地动物群的1~2%。在诺利阶后，数个动物群灭亡后，恐龙则占了陆地动物群的50~90%。恐龙的直立步态过去被视为成功演化的关键，但现在已知有数个同时代的动物群也有直立步态，例如：坚蜥目、鸟鳄科、劳氏鳄类、以及数种鳄形超目动物。三叠纪后期是个生物剧变的时代，有许多植物、海生动物兴起衰落，三叠纪后期的气候也有巨大改变[29]。伪鳄类目前仅剩下鳄鱼，但在三叠纪晚期，伪鳄类是群非常多样化的演化支，包含：鸟鳄科、坚蜥目、劳氏鳄类。在这群优势物种存在下，恐龙存活到侏罗纪，并非生理、竞争上占有优势，而是面对灭绝事件的运气问题[53]。
鳄鱼和包括鸟类在内的恐龙都属于主龙类[54]。大部分的爬行动物与鸟类，都属于双孔动物；哺乳类与似哺乳爬行动物拥有一个颞颥孔，合称合弓动物。恐龙与其他主龙类拥有许多生理构造上的特征，例如：牙齿位于齿槽中，而非直接从颚部骨头延伸。在主龙类中，恐龙的最显著特征是它们的步态。恐龙的后肢直立于身体下方，而蜥蜴与鳄鱼的四肢则是往两侧摊开[34]。
恐龙指的是特定陆地爬行动物，能采取直立步态，在经典分类中包括蜥臀目与鸟臀目，并不包括翼龙目、鱼龙目、蛇颈龙目、沧龙科[29]。恐龙常被认为是总目，或是未定位的演化支。蜥臀目和鸟臀目以其骨盆结构来区分。
蜥臀目（学名：Saurischia）意为“蜥蜴的髋关节”，骨盆型态比较接近早期的祖先，耻骨朝前[39]。数个演化支的耻骨个别演化成朝向后方，例如：艾雷拉龙下目[55]、镰刀龙超科[56]、驰龙科[57]、以及其后代鸟类[31]。蜥臀目主要包括两个亚目：二足、大部分是肉食性的兽脚亚目；长颈部、四足、植食性的蜥脚形亚目。某些兽脚亚目大约在侏罗纪时期演变成为鸟类的祖先。
鸟臀目（学名：Ornithischia）意为“鸟类的髋关节”，拥有类似鸟类的骨盆结构，耻骨朝向后方，但这是趋同演化的结果。与鸟类不同的是，鸟臀目的耻骨有个朝前的突出部分。鸟臀目包含多样化的植食性动物[34]。
根据传统定义，蜥臀目的范围是：与鸟类具有最近共同祖先，而与鸟臀目具有较远共同祖先的所有恐龙；鸟臀目的范围则是：与三角龙具有最近共同祖先，而与蜥臀目具有较远共同祖先的所有恐龙[58]。
| 蜥臀目 | 兽脚亚目 | 坚尾龙类 | 斑龙超科：皮亚尼兹基龙科、斑龙科、棘龙科 肉食龙类：顶棘龙属、异特龙超科 虚骨龙类：美颌龙科、暴龙超科、手盗龙形类 右图从左到右为：棘龙、南方巨兽龙、暴龙、马普龙、鲨齿龙 |
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| 角鼻龙类 | 新角鼻龙类：角鼻龙科、阿贝力龙超科 | 
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| 蜥脚形亚目 | 早期蜥脚类 | 瓜巴龙科、板龙科、里奥哈龙科、大椎龙科、近蜥龙类 | 
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| 蜥脚下目 | 火山齿龙科、鲸龙科、马门溪龙科、图里亚龙类 | ||||
| 新蜥脚类 | 梁龙超科：雷巴齐斯龙科、叉龙科、梁龙科 | ||||
| 大鼻龙类：圆顶龙科、腕龙科、盘足龙科、泰坦巨龙类 右图是数种大鼻龙类恐龙，由左到右依序为：圆顶龙、腕龙、长颈巨龙、盘足龙 | |||||
| 鸟臀目 | 装甲类 | 腿龙科、剑龙亚目、甲龙亚目 | 
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| 角足龙类 | 鸟脚亚目 | 薄板类、腱龙科、凹齿龙科、橡树龙科 鸭嘴龙形类：禽龙科、鸭嘴龙超科 右图：左后：弯龙、左：禽龙、中后：山东龙、中前：橡树龙、右：冠龙、右后（小）：畸齿龙、右后（大）：腱龙 |
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| 头饰龙类 | 厚头龙亚目、角龙亚目 | 
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在三叠纪之后，恐龙的演化随着植被与大陆位置的改变而变动。在三叠纪晚期到侏罗纪早期期间，各主要大陆连接成盘古大陆，但当时盘古大陆已有分裂的征兆。这段时间的恐龙动物群主要由肉食性的腔骨龙超科、植食性的早期蜥脚类所构成[59]。裸子植物（尤其是松柏目），在晚三叠世开始辐射演化，是当时的可能食物来源之一。早期蜥脚类恐龙的颌部只能撕咬下树叶，并不能做出复杂的嘴部动作，因此必须要借由其他的方式协助磨碎食物[60]。
恐龙动物群维持了一段同质性，直到侏罗纪中到晚期，此时的掠食性恐龙开始多样化，例如角鼻龙类、斑龙超科、肉食龙下目，植食性恐龙则有剑龙亚目、体型巨大的蜥脚下目。这段时间的著名地层有：北美洲的莫里逊组、坦桑尼亚的敦达古鲁地层、中国的大山铺组。此时的中国地区，也呈现出多样性的恐龙，例如中华盗龙科、颈部极长的马门溪龙科[59]。甲龙亚目与鸟脚亚目开始普遍，而早期蜥脚类恐龙则已灭绝。松柏类与蕨类是侏罗纪最普遍的植物。蜥脚下目恐龙与早期蜥脚类恐龙类似，嘴部无法做出复杂的动作。鸟脚类恐龙则发展出不同的处理植物方式，例如可将食物置在嘴中的两侧颊部，以及类似咀嚼的颌部动作[60]。这段期间的另一个重要演化事件是鸟类的出现，它们是从虚骨龙类的手盗龙类演化而来[31]。
到了白垩纪早期，盘古大陆持续的分裂成各陆块，恐龙变得更多样化。甲龙类、禽龙类、腕龙科散布于欧洲、北美洲、以及北非。稍后，大型兽脚亚目恐龙，例如棘龙科、鲨齿龙科，以及蜥脚下目的雷巴齐斯龙科与泰坦巨龙类，占据者非洲与南美洲。在亚洲，手盗龙类的驰龙科、伤齿龙科、偷蛋龙下目成为常见的兽脚类恐龙，甲龙科与早期角龙亚目（例如鹦鹉嘴龙科）则是该地常见的植食性动物。在同一时期，澳大利亚则生存者原始的甲龙类、棱齿龙类、禽龙类[59]。剑龙类则在白垩纪早期到白垩纪晚期之间灭绝。白垩纪早期发生了一件重大演化事件，开花植物出现在北美洲，并在白垩纪晚期扩散分布。数群植食性恐龙发展出不同的方式以协助进食。角龙类发展出切割用的喙嘴，后方有众多咀嚼用齿系；禽龙类也独自演化出咀嚼用齿系，并在鸭嘴龙科发展到极致[60]。少部分蜥脚类恐龙也演化出齿系，雷巴齐斯龙科的尼日尔龙是最明确的证据[61]。
白垩纪晚期的恐龙通常分为三个动物群。在北半球的北美洲与亚洲，兽脚类恐龙主要有大型的暴龙科、以及众多的小型手盗龙类恐龙，优势植食性恐龙则由鸭嘴龙科、角龙亚目、甲龙科、厚头龙亚目所构成。南半球的冈瓦那大陆持续分裂中，阿贝力龙科是优势兽脚类恐龙，泰坦巨龙类则是优势植食性恐龙。在欧洲，凹齿龙科、结节龙科、泰坦巨龙类则是常见的恐龙[59]。开花植物更为辐射演化[60]，第一批禾本科（草）植物被部分学者认为出现在白垩纪末期[62]。鸭嘴龙科与甲龙亚目在北美洲、亚洲发展至极度多样化。兽脚亚目也演化出植食性或杂食性的物种，镰刀龙超科与似鸟龙下目更为常见[60]。
白垩纪-古近纪灭绝事件发生于白垩纪末期，接近6550万年前，造成所有非鸟恐龙的灭绝。但仍有其他双孔动物在灭绝事件中存活下来，例如：鸟类、鳄鱼、蜥蜴、蛇、喙头蜥、龟鳖类以及离龙类[63]。
恐龙家族极为庞大，因为不仅仅包含了已灭绝的恐龙、还包含了现代的鸟类，所以其物种多样性极其丰富。截至2019年11月，至少已有1,192个非鸟恐龙的属（包含部分疑名）；根据估计，化石记录中曾出现的属总数约为1,850个，当中有75%已被发现化石[64]。一个早期的研究推测恐龙有将近3,400个属，但大部分无法在化石记录中保存下来[65]。恐龙有植食性动物，也有肉食性、杂食性动物。有些恐龙以双足行走，或四足行走，或如砂龙和禽龙可以在双足和四足间自由转换。许多恐龙的身上具有鳞甲，或是头部长有角或头冠。尽管恐龙以其巨大体型而著称，但许多恐龙的体型只有人类大小，甚至更小。目前已在全球各大洲发现恐龙化石，包含南极洲在内[66]。无论体型大小，非鸟恐龙对陆地生活的适应性堪称卓越，但它们无法占据海生以及飞行动物的生态位。
恐龙的相关知识来自于多样化的非化石与化石纪录，例如：化石、粪化石、足迹化石、胃石、羽毛、皮肤痕迹、内脏、与软组织[67][68]。物理学（尤其是生物力学）、化学、生物学、地球科学等相关研究也增长了恐龙的相关知识[69][70]。恐龙研究的最重要两个课题是恐龙的体型与行为[71]。
陆地生物体型受限于地球重力，恐龙可以成为最大的陆地生物，就是因为它们有结实的骨架承受地球重力。以恐龙作为标准来看，蜥脚下目是其中的巨无霸。在漫长的恐龙时代，即使是体型最小的蜥脚下目恐龙也要比它们栖息地内的其他动物要大，而最大的蜥脚类则比任何出现在地表的动物都要大出几个等级。巨型史前陆生哺乳动物，如巨犀和猛犸，在巨型蜥脚类动物前不值一提，仅有少数的现代海洋生物的体型接近或超过大型蜥脚类恐龙：最为人熟知的是蓝鲸，体重可以达到173公吨，身长超过30米长[72]。
蜥脚类恐龙的巨大体型，可能具有几项优势，例如防御掠食动物、减低能量的使用、长寿，其中最重要的因素应为消化食物。与小型动物相比，大型动物的消化作用更具效率，因为食物在它们的消化系统中待更多的时间。基于此原因，大型动物可用较低营养价值的食物维持生存。蜥脚类恐龙的化石，大部分发现于过去为干旱或季节性干旱的地层中，它们可以大量、低营养价值的植物为食，以在这些环境中维持生存[73]。
然而，大部分的恐龙在时间尺度上还是要比大型蜥脚类恐龙还小得多。现有的证据表明，恐龙的平均大小在三叠纪、侏罗纪和白垩纪都不断变化[48]。大部分兽脚类恐龙的体重在100到1,000公斤之间，而全新世的掠食性肉食动物则多半在10到100公斤之间[74]。恐龙的体重估计值，大多介于1到10公吨之间[75]。伦敦国立自然历史博物馆的一个研究指出恐龙的体重平均值约在100公斤左右，而全新世的哺乳类体重平均值多在2到5公斤之间[76]。
在恐龙占优势的侏罗纪与白垩纪期间，几乎所有身长超过1米的陆地动物皆为恐龙，同时代的其他动物因此受到体型发展与生态位上的限制。举哺乳类为例，它们的体型多接近现代的啮齿动物，不超过猫的大小，食性为肉食性，以小型动物为生[77]。生存在白垩纪的三椎齿兽目的巨型爬兽（Repenomamus giganticus）是个少数例外，巨型爬兽体重12到14公斤，已知会以幼年鹦鹉嘴龙等小型恐龙为食[78]。
只有很小比例的动物最后会成为化石保存下来，况且绝大部分的化石都仍埋藏于地底。只有极少数的已被发现的样本保留有完整的骨骼，而其中保存有皮肤和其他软组织痕迹的则更为稀有。借由比较不同骨头的大小与型态，来重建一副完整的骨架，是一个复杂的过程，而重塑肌肉和器官则更为困难。综合以上几点理由，科学家可能永远无法确定最大和最小的恐龙[79]。
从现有的状况较好的骨架来看，最高和最重的恐龙是长颈巨龙（原名布氏腕龙）。长颈巨龙的化石在1907年至1912年间发现于坦桑尼亚。从多具大小相近的个体所组合而成的骨架模型，现正展示于柏林洪堡博物馆[80]，该模型高12米，长21.8-22.5米，预期活体的重量在30到60公吨之间。梁龙超科最长的恐龙是27米长的梁龙，是在1907年发现于美国怀俄明州，现正展示于宾州匹兹堡的卡内基自然历史博物馆。从良好化石材料中得知最长的恐龙是巴塔哥巨龙属：骨架展示于美国自然史博物馆，有37米长。而卡门富内斯博物馆拥有长达39.7米的阿根廷龙重建骨架[81]。
但是对于这些巨大的恐龙的所有知识，都是根据少数碎乱的化石而来，而不同的估量依据很容易导致所计算出同种恐龙的体型有所不同，因此学界对于最大型恐龙之间体型的确切大小关系常有不同的看法[79]。化石记录中的最巨型植食性恐龙标本，大部分是在1970年代后被发现的，包括重大的阿根廷龙，体重估计在50到90公吨之间[82]；而超龙身长33米长[83]，巴塔哥巨龙更是长达37米；最高的恐龙是18米高的波塞东龙，头部可以达到6层楼的窗口。
目前已知最长的肉食性恐龙是棘龙，身长为12.6到18米，重量为7至20.9吨[84][85][86][87]，其他的巨型食肉性恐龙有南方巨兽龙、马普龙、暴龙、和鲨齿龙[84][82]。
不计现代鸟类（如：吸蜜蜂鸟）的话，最小的恐龙体型相当于鸽子[88]。兽脚亚目的近鸟龙和耀龙体长都在35公分以下[88][89]。在现代鸟类之外，目前已知最小型的成年恐龙标本属于近鸟龙，体重估计为110公克左右[89]。而已知最小型的植食性恐龙则是微角龙与皖南龙，身长约60公分[90][91]。
对于恐龙行为的假设，多是根据化石姿态、栖息地、电脑模拟的生物力学、以及与类似生态位的现代动物比较而来。这些行为假设多存在着争议。目前科学家们普遍同意鳄鱼与鸟类所共同拥有的行为，有可能也存在于它们的近亲非鸟恐龙身上[69]。
在1878年，比利时贝尼沙特发现了31个禽龙化石，可能是洪水所造成的集体死亡，这是恐龙群居行为的第一个证据[92]。之后在其他的地层也发现集体死亡的现象，再加上群集的足迹化石，显示许多恐龙物种具有群居的行为。目前已发现由数百个、甚至数千个个体所留下的鸭嘴龙科足迹化石，显示鸭嘴龙科可能会大量群体移动，如同今日的美洲野牛与非洲跳羚。在英格兰牛津发现的蜥脚类足迹化石，显示不同的蜥脚类恐龙会共同集体移动[93]，但是没有证据可辨认出此足迹化石由哪些恐龙所留下[94]。恐龙群体行动可能有许多原因，例如防御掠食动物、集体迁徙，或者保护幼年个体。有证据显示部分恐龙的未成年个体会群体行动，例如：兽脚亚目、蜥脚下目、甲龙下目、鸟脚下目、角龙下目。举例而言，中国内蒙古曾发现20多个群聚的中国似鸟龙化石，年龄为1到7岁，科学家认为这些中国似鸟龙是集体行动时，陷在泥泞中死亡[95]。某些肉食性的兽脚亚目恐龙，也曾被认为会以小群体方式行动，以猎食体型更大的猎物[96][97]。但是，恐龙的现代近亲鳄鱼、其他爬行动物、与鸟类，多半没有群体猎食的行为，栗翅鹰是个少数例外。埋葬学证据显示恐爪龙与异特龙的集体化石，可能是争夺食物时打斗造成的死亡，如同许多现代的掠食性爬行动物，例如科摩多龙[98]。
在1978年，古生物学家杰克·霍纳（Jack Horner）于蒙大拿州发现慈母龙的化石与蛋巢遗迹，显示鸟脚亚目具有长时间的亲代养育行为[99]。在1997年，在巴塔哥尼亚白垩纪地层发现的泰坦巨龙类化石，显示这些大型恐龙也具有筑巢的行为[100]。在1993年，在蒙古发现的偷蛋龙科葬火龙化石，被发现采取类似鸡的孵蛋姿势，它们被推测身体可能覆盖者羽毛，以保持蛋的温度[101]。一些证据显示某些恐龙可能具有亲代养育行为。例如，由一个成年体、34个幼年体构成的鹦鹉嘴龙群体化石，其大量的幼年体比例，可能就是亲代养育的证据[102]。此外，一个大椎龙的胎胚化石，被发现没有牙齿，显示它们在孵化过后，仍有一段时间需要亲代喂食[103]。在苏格兰西北方斯开岛发现的足迹化石，也指出鸟脚亚目有亲代养育行为[104]。许多的恐龙主要演化支都已发现蛋巢与蛋化石，恐龙可能与其幼年体之间有某些沟通行为，类似现代鸟类与鳄鱼。
某些恐龙具有头冠或是头盾，例如头饰龙类、兽脚亚目、以及赖氏龙亚科，它们的头冠、头盾过于脆弱，无法用来自我防卫，而可能具有性展示功能，或是使用在物种内打斗行为；但目前对于恐龙的求偶与领域性行为所知有限。一些兽脚亚目化石的头部具有伤口，可能是同类互相攻击的后果[105]。恐龙的沟通方式仍充满谜题，是个正在研究中的领域。近年的研究显示，赖氏龙亚科的中空头冠可能具有扬声器作用，可用来与同类之间做声音的沟通、辨认[106]。
在1971年，在蒙古戈壁沙漠发现了一个极为著名的化石标本，一只伶盗龙正在攻击一只原角龙[107]，这是恐龙会猎食其他恐龙的直接证据[108]。另外，一个埃德蒙顿龙的尾巴有个可能的愈合痕迹，可能是由暴龙科恐龙所留下[108]。在2003年，在马达加斯加所发现的玛君龙化石，其骨头上有同类的齿痕，证实某些兽脚类恐龙具有同类相食行为[109]。
根据目前的化石证据，某些植食性恐龙可能是穴居动物，例如棱齿龙类的掘奔龙[110]；而某些兽脚类恐龙则是树栖动物，例如原始的驰龙科小盗龙[111]、与充满谜题的擅攀鸟龙科[112]。但大部分恐龙则是依靠陆地为生存。生物力学可以用来研究恐龙的移动方式，进而研究它们的相关行为模式。借由计算恐龙的肌肉力量传递模式，以及重心位置，可推算出恐龙的移动速度[113]。此外，生物力学还可计算出梁龙科的鞭状尾巴挥动时是否能产生音爆[114]、以及蜥脚类恐龙能否在水中浮动[115]。
自从60年代以来，恐龙的体温调节成为科学家们争论的主题之一[116][117]。最初，科学家们对于恐龙的体温调节能力的看法相当不一致[118]。近年来，恐龙恒温动物说逐渐成主流理论，它们被视为活跃的动物，至少具有相当稳定的体温。目前的争论多在于它们的体温调节机制，以及它们与鸟类、哺乳类的代谢率相近程度[119][120]。
在恐龙研究的早期，古生物学家认为恐龙是类似蜥蜴的冷血动物。他们认为恐龙是群相当缓慢、慵懒的动物，需要外部热量以调节它们的体温，接近现代爬行动物。恐龙冷血动物说成为主流看法，直到1968年，罗伯特·巴克公布了一份革命性的研究，提出恐龙温血动物说[116][121]。
目前的证据多指出恐龙可生存在较寒冷的气候环境，且至少有某些恐龙借由内部身体机制来调节体温，例如巨大体型造成的巨温性。恐龙恒温动物说的证据包含：在南极洲与澳大利亚发现恐龙化石，两地区在当时位于极区内，有长达六个月的永夜、某些恐龙具有隔绝热量用的羽毛、以及骨头内具有恒温动物特有的心血管结构。从骨骼结构显示，兽
