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翼龙是一类会飞的爬行动物，在分类上属于翼龙目。而恐龙是一类可以四肢或两后肢直立行走于陆地上的爬行动物，它们属于恐龙总目。翼龙和恐龙都属于双孔类，可能起源于同一个祖先，之后便开始了分别在天空中飞行和陆地上生活的各自独立的演化历程。而恐龙的一支后来演变成了鸟类，获得了一种全新的飞行方式。
在许多人的印象当中，翼龙常常被归入恐龙家族，这是不正确的。翼龙是一类会飞的爬行动物，在分类上属于翼龙目。而恐龙是一类可以四肢或两后肢直立行走于陆地上的爬行动物，它们属于恐龙总目。翼龙和恐龙都属于双孔类，可能起源于同一个祖先，之后便开始了分别在天空中飞行和陆地上生活的各自独立的演化历程。而恐龙的一支后来演变成了鸟类，获得了一种全新的飞行方式。
翼龙是最早翱翔于天空的脊椎动物，比鸟类早了约7000万年。它们在距今约2.2亿年的三叠纪晚期就出现了，直至6500万年前的白垩纪末生物集群灭绝事件中和恐龙等一起从地球上消失，称霸天空约1.6亿年之久。在这期间，翼龙不断演化以适应不同的生存环境，分化出了体形和外观相差很大的不同种类。为了飞行的需要，它们发育了强壮的前肢和极长的第四翼指，支撑着类似蝙蝠皮膜一样的翼膜。它们的翼膜可能很坚韧。最新的研究发现，翼龙的翼膜中可能存在一种特有的强韧的纤维，它们以类似十字方式互相交错重叠，使得翅膀就像一些户外运动服的面料一样不容易撕裂。为了适应飞行，它们还演化出了既轻巧又坚固的中空的细长骨骼。
早在发现恐龙化石之前的1784年，科学家就已经记述了发现于德国的世界上第一件翼龙化石。目前已发现200余种翼龙化石，在全球七大洲都有它们的踪迹。对于这么庞大的家族，古生物学家将它们划分为喙嘴龙类和翼手龙类两大类。
喙嘴龙类代表了翼龙较原始的类群，是最先演化出来的翼龙，主要生存于晚三叠世和侏罗纪。它们满嘴都有牙齿，鼻孔和眶前孔没有愈合，脖子比较短，掌骨也短，还有长的第五脚趾和长长的尾巴。喙嘴龙类通常个体较小，被认为适于攀爬，飞行能力相对较弱。到目前为止，古生物学家发现的最早的喙嘴龙（也是最早的翼龙）是产自意大利上三叠统地层的真双齿型翼龙和蓓天翼龙（又称“翅龙”）。喙嘴龙类在早白垩世消失，被翼手龙类取代。翼手龙类是由喙嘴龙类中的一支演化而来的，是翼龙中更先进的类群，主要繁盛于晚侏罗世到白垩纪。中国辽西建昌发现的悟空翼龙代表了喙嘴龙类向翼手龙类演化的关键缺失环节。翼手龙类的牙齿出现分化，牙齿退化变少甚至全部消失，主要生长在嘴的前端，鼻孔和眶前孔愈合形成巨大的鼻眶前孔，颈椎和脖子很长，掌骨也变长，第五脚趾退化变短，尾巴也很短，多数头部发育有冠饰。翼手龙类的体形差异远大于早期的喙嘴龙类，它们具有较强的飞行能力，占据着更丰富多样的生态环境。
