Ornitologia é o ramo da zoologia que se dedica ao estudo das aves a partir de sua distribuição na superfície do globo, das condições e peculiaridades de seu meio, costumes e modo de vida, de sua organização e das características que as distinguem umas das outras, para classificá-las em espécies, gêneros e famílias.

A ornitologia é uma das poucas ciências beneficiadas por importantes contribuições de amadores. Embora muitas informações provenham de observação direta, algumas áreas da ornitologia tiram proveito de técnicas e instrumentos modernos como anilhamento de aves (PT: anilhagem de aves), radar e radiotelemetria.

No Ocidente, Aristóteles foi um dos primeiros a escrever sobre as aves em sua obra Sobre a história dos animais, continuada em Roma, mais de três séculos depois, por Plínio, o Velho. Várias obras da Idade Média e do início da era moderna registram observações pessoais relevantes, como A arte de caçar com aves, escrita pelo imperador alemão Frederico II no século XIII, ou a Histoire de la nature des oiseaux (1555; História da natureza das aves), do naturalista francês Pierre Belon. O marco inicial do estudo científico das aves é o trabalho do naturalista inglês Francis Willughby, continuado por seu colega John Ray, que publicou The Ornithology of F. Willughby (1678; A ornitologia de F. Willyghby), em que aparece a primeira tentativa metódica de classificação das aves, baseada essencialmente nas características de forma e de função.

Aplicaram-se à ornitologia, como aos demais ramos das ciências naturais, os métodos do naturalista sueco Lineu, cuja classificação sistemática, ou taxonomia, foi adotada como ponto de partida para todas as questões relativas à nomenclatura binária das espécies do mundo vivo, seguida com absoluta consistência pelos ornitólogos.

Em consequência dos grandes descobrimentos marítimos do século XVI, um número crescente de aves inteiramente desconhecidas pelos europeus ficou sem classificação, o que se tornou um problema para a ornitologia. Os pesquisadores passaram a estudá-las por meio de exemplares conservados em seus gabinetes, origem dos primeiros museus. Entre essas coleções particulares, figurava a do físico francês René-Antoine Ferchault de Réaumur, a quem se deve a técnica de conservação dos exemplares a seco (taxidermia), em que se baseiam os estudos taxionômicos.

No século XIX, os especialistas concentraram-se na anatomia interna, por sua aplicação à taxonomia. No decorrer do século XX, o estudo anatômico cedeu lugar ao crescente interesse por critérios ecológicos e etológicos.