Unter den luftatmenden Wirbeltieren ist der aviäre Atmungsapparat, das Lungen-Luftsack-System, das strukturell komplexeste und funktionell effizienteste. Nach komplizierter Morphogenese werden aufwendige Lungengefäß- und Atemwegsarchitekturen (Bronchialarchitekturen) gebildet. Die Kreuzstrom-, Gegenstrom- und multikapillären seriellen Arterialisierungssysteme stellen hervorragende Betriebskonzepte dar. Die Anordnung zwischen den Luft- und Blutkanälen erlaubt es, die Atmungsmedien optimal in ausreichenden Maßen und Raten zu transportieren und über eine ausgedehnte Atemfläche unter Trennung durch eine extrem dünne Blutgasbarriere einander auszusetzen. Infolgedessen ist die Diffusionskapazität (Leitfähigkeit) der Vogellunge für Sauerstoff bemerkenswert effizient. Die wichtigsten adaptiven Verfeinerungen sind: (1) Steifigkeit der Lunge, die eine intensive Unterteilung des Austauschgewebes (Parenchym) ermöglicht, was zur Bildung sehr kleiner terminaler Atemeinheiten und folglich einer großen Atemfläche führt; (2) eine dünne Blutgasbarriere, die durch die Beschränkung der Pneumozyten (insbesondere der Typ-II-Zellen) und der Bindegewebselemente auf die Vorhöfe und Infundibulae ermöglicht wird, d. H. von der Atemfläche der Luftkapillaren weg; (3) physikalische Trennung (Entkopplung) der Lunge (des Gasaustauschers) von den Luftsäcken (der mechanischen Beatmungsgeräte), die eine kontinuierliche und unidirektionale Beatmung der Lunge ermöglicht. Diese Eigenschaften haben unter anderem einen unglaublich effizienten Gastauscher geschaffen, der den für Vögel charakteristischen hoch aeroben Lebensstil und die großen Stoffwechselkapazitäten unterstützt. Interessanterweise sind die Prozesse, die an ihrer Entstehung und Entwicklung beteiligt sind, trotz bemerkenswerter morphologischer Heterogenität in den Gasaustauschern vorhandener Wirbeltiere bei Reife sehr ähnlich. Die Transformation eines Lungentyps in einen anderen ist insbesondere auf niedrigeren Spezialisierungsebenen klar vorstellbar. Der krokodilische (Reptilien-) Mehrkammer-Lungentyp stellt einen Bauplan dar, aus dem sich die Atmungsorgane von Nicht-Theropoden-Dinosauriern und das Lungen-Luftsack-System von Vögeln entwickelt zu haben scheinen. Viele grundlegende Aspekte der Evolution, Entwicklung und sogar der Struktur und Funktion des aviären Atmungssystems sind jedoch noch ungewiss.