Există o varietate de tipuri de locomoție aeriană în regnul animal, inclusiv parașutismul, planarea, zborul și zborul în zbor, care toate necesită adaptări distincte. Multe microorganisme pot „zbura” deoarece fizica atmosferei Pământului permite unor particule minuscule să rămână în sus fără lift.
Adevăratele animale zburătoare au evoluat independent de patru ori în istoria vieții pe Pământ: în insecte (Carboniferul timpuriu, în urmă cu 350 de milioane de ani, Ordinul Protodonata), pterozauri (Triasicul târziu, în urmă cu 228 milioane de ani), păsări (Jurasicul târziu, 155 milioane de ani). acum, Archaeopteryx) și lilieci (Paleocenul timpuriu, acum 55 de milioane de ani, Onychonycteris). Deci, diferențele dintre evoluția animalelor zburătoare au fost de 122 de milioane, 73 de milioane și, respectiv, 100 de milioane de ani, pentru o medie de aproximativ o dată la 100 de milioane de ani.
Zborul insectelor poate să fi evoluat de fapt cu mult mai mult timp în urmă, în perioada Devoniană. Cea mai veche fosilă de insectă, Rhyniognatha hirsti, estimată la 396-407 milioane de ani, avea mandibule dicondilice, o caracteristică asociată cu insectele zburătoare. Astfel, este posibil ca această insectă să fi avut aripi sau să fi evoluat din cele care le-au avut. La acea vreme, insectele erau singurele animale terestre non-microscopice și aveau un ecosistem complet în care să se diversifice.
Animalele zburătoare evoluează treptat din animalele care planează. Planarea are în mod independent mai multe ori decât zborul și include animale la fel de diverse precum veverițele zburătoare, broaștele zburătoare, șopârlele Draco și diverse mamifere mici. Pentru ca un animal zburător să evolueze cu succes, trebuie să-și minimizeze greutatea, să-și dezvolte aripi și mușchii pentru a le folosi. Zborul poate fi o adaptare destul de benefică, deoarece permite animalelor să acopere mult mai mult teren și să evite cu ușurință prădătorii care nu zboară. Animalele zburătoare post-insecte au evoluat în primul rând pentru a exploata numărul masiv de insecte zburătoare ca sursă de hrană în mare parte neexploatată.
Animalele zburătoare variază foarte mult ca dimensiuni, de la minuscul zână de 0.139 mm, o viespe, până la uriașul pterozaur dispărut, Quetzalcoatlus, cu o anvergură a aripilor de 10-11 metri (33-36 ft), de aproximativ trei ori mai mare decât un automobil obișnuit. Până de curând, cel mai mare animal zburător cunoscut a fost Pteranodon, un pterozaur cu o anvergură a aripilor de până la 7.5 m (24.6 ft). Se credea că Pteranodonul este la fel de mare pe cât ar permite biomecanica zborului, dar această barieră a fost spulberată de Quetzalcoatlus. Pot exista animale zburătoare și mai mari în straturile fosile, deși este greu de imaginat.