Fyziologie dinosaurů byla historicky kontroverzním tématem, zejména termoregulace. V poslední době se objevilo mnoho nových důkazů o fyziologii dinosaurů obecně, včetně nejen metabolických systémů a termoregulace, ale také o dýchacích a kardiovaskulárních systémech.
Během prvních let paleontologie dinosaurů se všeobecně mělo za to, že jde o líné, těžkopádné a rozvalující se chladnokrevné ještěrky. Nicméně s objevem mnohem kompletnějších koster na západě Spojených států, který začal v 70. letech 19. století, mohli vědci činit informovanější interpretace dinosauří biologie a fyziologie. Edward Drinker Cope, odpůrce Othniela Charlese Marshe ve válkách o kosti, navrhoval alespoň některé dinosaury jako aktivní a hbité, jak je vidět na obraze dvou bojujících „Laelapů“, který pod jeho vedením vytvořil Charles R. Knight. Souběžně s tím vývoj darwinovské evoluce a objevy Archaeopteryxe a Compsognathuse vedly Thomase Henryho Huxleyho k návrhu, že dinosauři jsou blízce příbuzní ptákům. Navzdory těmto úvahám se obraz dinosaurů jako velkých plazů zakořenil a většina aspektů jejich paleobiologie byla v první polovině dvacátého století vykládána jako typicky plazí. Počínaje 60. lety a s příchodem dinosauří renesance se názory na dinosaury a fyziologie dramaticky změnily, včetně objevu opeřených dinosaurů v ložiscích rané křídy v Číně, což naznačuje, že se ptáci vyvinuli z vysoce agilních maniraptorských dinosaurů.