По сравнению с многочисленными останками млекопитающих, ископаемые птицы редки. Это объясняется ломкостью полой структуры костей птиц. Во второй половине третичного периода, в то время как большинство видов фауны мезозоя постепенно исчезало, появилась современная группа птиц. Среди их первых представителей, еще существующих и в наше время, следует отметить сов, грифов и уток. Многочисленные гигантские формы были распространены на всех континентах и крупных островах. Некоторые из них были кровожадными хищниками и представляли серьезную опасность для травоядных млекопитающих. Причем куда более серьезную, чем та, которая исходила от хищных млекопитающих, которые в начале третичного периода еще не достигли крупных размеров. Самые большие из птиц, птицы-слоны Мадагаскара, могут превышать 3 м в высоту. Воробьи, последняя появившаяся крупная группа, имеют возраст около 20 миллионов лет.