Hóa thạch, phôi thai và các manh mối khác cung cấp bằng chứng cho thấy cá tiến hóa trước chim. Hồ sơ tiến hóa chỉ ra rằng các chi và cánh đã phát triển qua hàng triệu năm sau khi cá tiến hóa.
Khoảng 400 triệu năm trước, bằng chứng chỉ ra rằng cá thùy đầu tiên xuất hiện. Cá thùy là loài cá có vây cứng hơn và chứa nhiều cơ hơn các loài cá khác, tiền thân của các chi. Chân tay đã phát triển qua hàng chục triệu năm thành những sinh vật hoàn toàn có thể đi bộ trên cạn.
Lông vũ xuất hiện lần đầu tiên trong hồ sơ hóa thạch đã biết cách đây khoảng 150 triệu năm và hiện được cho là đã tiến hóa từ vảy của loài bò sát.
