大部分的恐龙要比大型蜥脚类恐龙小得多。现有的证据表明，恐龙的平均大小在三叠纪、早侏罗纪、晚侏罗纪和白垩纪都不断变化。大部分兽脚类恐龙的体重在100到1000公斤之间，而全新世的掠食性肉食动物则多半在10到100公斤之间。恐龙的体重估计值，大多介于1到10吨之间。伦敦国立自然历史博物馆的一个研究指出恐龙的体重平均值约在100公斤左右，而新生代的哺乳类体重平均值多在2到5公斤之间。

从现有的状况较好的骨架来看，最高和最重的恐龙是长颈巨龙（原名布氏腕龙）。长颈巨龙的化石在1907年至1912年间发现于坦桑尼亚。从多具大小相近的个体所组合而成的骨架模型，现正展示于柏林洪堡博物馆，该模型高12米，长22.5米，预期活体的重量在30到60吨之间。最长的恐龙是27米长的梁龙，是在1907年发现于美国怀俄明州，现展示于宾州匹兹堡的卡内基自然历史博物馆。

恐龙与其他爬行动物的最大区别在于他们的站立姿态和行进方式，恐龙具有全然直立的姿态，其四肢构建在其躯体的正下方位置。这样的架构比其他各类的爬行动物（如鳄类，其四肢向外伸展）在走路和奔跑上更为有利。根据恐龙腰带的构造特征不同，可以划分为两大类：蜥臀目、鸟臀目。二者间的区别主要在于其腰带结构。

大部分的蜥臀目恐龙都具有往前突出的耻骨，而鸟臀目恐龙的每根耻骨都向后倾斜。除臀部结构不同外，两类恐龙在生活及行为特征上也不同。蜥臀目恐龙包括以四肢行走的草食性蜥脚类恐龙，以及几乎用两肢行走的肉食性兽脚类恐龙。

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蜥臀目的腰带从侧面看是三射型，耻骨在肠骨下方向前延伸，坐骨则向后延伸，这样的结构与蜥蜴相似。

鸟臀目的腰带，肠骨前后都大大扩张，耻骨前侧有一个大的前耻骨突，伸在肠骨的下方，后侧更是大大延伸与坐骨平行伸向肠骨前下方。因此，骨盆从侧面看是四射型（除此之外，还有其他区别）。

蜥脚形类主要生活在晚三叠世至白垩纪，他们绝大多数都是大型的素食恐龙。头小，脖子长，尾巴长，牙齿成小匙状。蜥脚亚目的着名代表有产于中国四川、甘肃晚侏罗纪由19节颈椎组成的脖子长度约等于体长的一半的马门溪龙，世界上已知体形最大的陆地动物--易碎双腔龙。

兽脚类生活在晚三叠世至白垩纪。他们大多为肉食性，两足行走，趾端长有锐利的爪子，头部很发达，为最聪明的一类。嘴里长着匕首或小刀一样的利齿，暴龙是着名代表，其余如异特龙、南方巨兽龙、棘龙等也颇具名气。

草食性恐龙能够吃到的植物受限于它们的身高，所以有些小型草食性恐龙为了吃到高处的植物叶子，会用后肢站立。肉食性恐龙以草食性恐龙和其他动物为食。各种恐龙不同的觅食方式也会在它们的牙齿上体现出来。

锐利的牙齿和爪子是肉食类恐龙猎食的武器。暴龙类恐龙会寻找落单的草食性恐龙，因此常常单独行动。而有些恐龙则会群体行动，锁定猎物后蜂拥而上，并用脚爪的第二根指头割开猎物的腹部。