鸟类呼吸时空气的流动方向，无论呼气还是吸气，肺部总是有新鲜空气通过。
图中肺部的深色图形表明在呼吸时分别阻断气流的位置。
鸟类的肺部结构和哺乳类动物的完全不同：鸟类肺部并没有如哺乳动物肺部中的肺泡，交换气体的功能落在了称为三级支气管（又叫旁支气管）的器官上。和哺乳类动物死胡同般的肺泡不同，三级支气管两端分别与次级支气管及背支气管相连，呈蜂窝管道状。三级支气管会辐射出许多肺毛细管，管壁上布满毛细血管。连同与之相连的一个三级支气管所构成的六面棱柱体称为肺小叶，气*换即发生在此。尽管鸟类肺部弹性纤维不多，不能如哺乳动物肺泡能膨胀，但其单位体重气*换表面积却比哺乳类动物要高得多。前者为200cm2/g，而后者仅为15cm2/g。
除此之外，鸟类之横膈膜较哺乳动物不发达，因此只能够依靠移动肋骨膨胀胸腔的方式来吸入空气。而哺乳动物则可以不膨胀胸腔，仅依靠横膈膜的运动来吸入空气（腹式呼吸）。由于气囊存在于身体各处，因此在呼气的时候，不能如哺乳类动物般仅需依靠胸部肋骨自身重力来完成该动作，而需要全身各处相关肌肉的收缩来完成。
夜莺的叫声来自动物世界
00:00
05:01
鸟类的发声器官位于气管底部，称为鸣管。与哺乳类动物的喉咙一样，气体通过发声器官会引起震动，因此发出声音。由于存在鸣管，某些鸟类可以制造比较复杂的声音，甚至模仿人类的说话，例如鹦鹉和八哥。有些鸣声悦耳动听的鸟类，甚至可以在同一时间发出超过1种声音。
循环系统
和绝大多数哺乳类动物，以及某些爬行类动物（比如鳄鱼）相同，鸟类的心脏分为两房两室。这种适应性进化，使得鸟类能够更有效率的向全身传递营养物质和氧气，以支撑飞行所需要的能量和新陈代谢速度。
如红宝石喉蜂鸟，在飞行的时候，心脏的跳动频率可达每分钟1200次，或者说每秒跳动20下。
消化系统
鸟类的喙与哺乳类动物的嘴有非常大的区别，因为内部容积通常较小，无法容纳类似哺乳类动物的牙齿，因此无法进行食物的研磨而只能拾取或撕裂食物。
因为这一差别，导致其消化系统与哺乳类动物相比，有一定特殊之处。许多鸟类在食道上存在一个肌肉构成的囊袋，称为嗉囊。嗉囊的作用是软化存储其内的食物，以及通过存储食物来调节进入下一个消化环节的食物量。不同鸟类的嗉囊大小和形状都很不一样。鸽形目如鸽子的嗉囊较为特别，可分泌出嗉囊乳（又称鸽乳），通过反刍这种营养物质来喂养雏鸽。
除此之外，鸟类还有一个沙囊（又称为胗、肫）。沙囊由四个肌肉群组成，通过这些肌肉群的运动，将食物在沙囊内来回挤压反动，并将其磨碎。在某些鸟类的沙囊中会发现沙石粒，这些可以辅助食物的研磨，其作用类似哺乳动物的牙齿。通过遗迹化石的研究发现，这种通过吞入沙石来辅助消化的方式也存在于恐龙当中，这种被恐龙所吞食的石头称为胃石。
饮水方式
鸟类饮水的方式通常可分为四种。大部分的鸟类的消化道不能像人一样可以蠕动，因此无法通过这种动作来吸或者说泵水到胃里面。因此大部分的鸟类都是通过不停的低头装水到喙里面，然后抬起头来让水通过重力的作用流到胃里面。
