Stavba kostry ptáků vychází z nutnosti co nejmenší hmotnosti. Ta u většiny z nich představuje zhruba jen 5 % hmotnosti těla (u savců je to 15 – 30 %).
Ptačí kosti jsou lehké hlavně díky tomu, že jsou duté a skrz naskrz protkány dalšími dutinami naplněnými vzduchem. Proti plazím a savčím jsou navíc i podstatně tvrdší a odolnější. Kostra ptáků je totiž během letu silněji zatěžována, a proto jejich kosti dostaly od přírody relativně velké množství minerálů. Větší odolnost je zajištěna i srůstem některých kostí.
Ptačí lebka (cranium) se většinou skládá z pevně srostlých pneumatických (naplněných vzduchem) kostí, mozkovna je mohutná, značně vyklenutá, tvořená tenkými plochými kostmi. Značnou část ptačí lebky zabírají očnice, oddělené pouze tenkou meziočnicovou přepážkou. Dalším typickým znakem ptačí lebky jsou mohutné mezičelistní kosti, srůstající v zobák. přitom spodní čelist vzniká srůstem několika kostí. K lebce se připojuje prostřednictvím kosti čtyřboké. Kompaktní lebka je nasazena na první krční obratel (atlas) jediným týlním hrbolem (condylus occipitalis). Většina ptáků tak může otáčet hlavou až o 180°, sovy až o 270°.
Náš snímek z elektronového mikroskopu dnes ukazuje, při dvacetinásobném zvětšení, příčný řez kostí sokolí lebky. Zřetelná houbovitá struktura s množstvím malých komůrek je základem toho, proč je lebka sokola, ale i jiných ptáků, tak lehká a odolná.
