U životinjskom carstvu postoje razne vrste zračnog kretanja, uključujući padobranstvo, jedriličarstvo, letenje i lebdenje, što sve zahtijeva različite prilagodbe. Mnogi mikroorganizmi mogu “letjeti” jer fizika Zemljine atmosfere dopušta nekim sitnim česticama da ostanu u zraku bez podizanja.
Prave leteće životinje evoluirale su neovisno četiri puta u povijesti života na Zemlji: kod insekata (rani karbon, prije 350 milijuna godina, red Protodonata), pterosaura (kasni trijas, prije 228 milijuna godina), ptica (kasna jura, 155 milijuna godina prije, Archaeopteryx), i šišmiši (rani paleocen, prije 55 milijuna godina, Onychonycteris). Dakle, praznine između evolucije letećih životinja bile su 122 milijuna, 73 milijuna i 100 milijuna godina, u prosjeku otprilike jednom svakih 100 milijuna godina.
Let insekata možda je zapravo evoluirao mnogo prije, u devonskom razdoblju. Najraniji fosil kukaca, Rhyniognatha hirsti, star 396-407 milijuna godina, imao je dikondilne mandibule, obilježje povezano s letećim kukcima. Dakle, ovaj kukac je možda imao krila ili evoluirao od onih koji jesu. U to vrijeme, kukci su bili jedine nemikroskopske kopnene životinje i imali su puni ekosustav u koji su se mogli diverzificirati.
Leteće životinje postepeno se razvijaju od klizajućih životinja. Jedriličarstvo je samostalno mnogo više puta od letenja, a uključuje različite životinje poput vjeverica letećih, letećih žaba, guštera Draco i raznih malih sisavaca. Da bi leteća životinja uspješno evoluirala, mora smanjiti svoju težinu, razviti krila i mišiće da ih koristi. Letenje može biti vrlo korisna prilagodba, jer omogućuje životinjama da pokriju mnogo više tla i lako izbjegnu neleteće grabežljivce. Leteće životinje nakon insekata prvenstveno su evoluirale kako bi iskoristile ogroman broj letećih insekata kao uglavnom neiskorišteni izvor hrane.
Leteće životinje uvelike variraju u veličini, od male vilinske muhe od 0.139 mm, ose, do masivnog izumrlog pterosaura, Quetzalcoatlusa, s rasponom krila od 10-11 metara (33-36 stopa), otprilike tri puta duže od tipičnog automobila. Donedavno najveća poznata leteća životinja bio je Pteranodon, pterosaur s rasponom krila do 7.5 m (24.6 stopa). Smatralo se da je Pteranodon velik koliko bi biomehanika leta dopuštala, ali ovu barijeru je razbio Quetzalcoatlus. U fosilnim slojevima mogu biti još veće leteće životinje, iako je to teško zamisliti.