蜂鸟的独特性体现在它们出类拔萃的飞行本领（悬停能力尤为突出)）、绚丽多彩的体羽和普遍偏小的体形上。与花的特殊关系使蜂鸟在生态环境中拥有其他鸟所无法取代的“生态位”。它们几乎仅以高热量的花蜜为食，同时在这一过程中为它们所专食的植物授粉。
蜂鸟的体形非常小。大部分种类只有 6 ～ 12厘米长，2.5 ～ 6.5 克重。圭亚那和巴西的红隐蜂鸟及古巴的吸蜜蜂鸟体重均不足 2克，不仅是最小的鸟，而且也是世界上最小的温血动物。而镰嘴蜂鸟、剑嘴蜂鸟和蓝翅大蜂鸟等种类则重于平均水平，为 12 ～ 14 克。一如其名，巨蜂鸟为所有蜂鸟种类中的最大者，重19一21克，与一只小型雨燕相当。
特殊的生理构造
蜂鸟高度进化为食蜜类，几乎完全依赖于鸟媒花植物底含碳水化合物的精类分格物（花蜜）。它们的食物构成约为90%的花蜜、10%的节枝动物和花粉。蜂鸟用细长的喙（保护着里面特化的、长而敏感的舌）来获得花素这种流质食物。它们的特殊距食行为必然要求有一种特定的运动模式——悬停式飞行，以使它们在采取盛开的花朵时能够在空中保持位置不动。而正是在患停时，据膀发出的嗡嗡声使它们获得了“蜂鸟”这一名字。不过，这种独特的是食方式也导致它们的脚无法行走或攀缘，只能用于栖木。悬停时，蜂鸟尖而平的细膀主要做横向运动。
湖实的动作类似于直升机上的收敛式能翼所做的一种平面八字运动。只要翅膀的角度略做调整，蜂鸟就可以利用这种技术进行各种可控制的空中前进、后退和侧飞行为，甚至包括倒置飞行。小型种类如紫辉林星蜂鸟，是停时的报据速度平均为每秒 70 ～ 80 次，相比之下，巨蜂鸟仅为10～ 15 次。而振翘速度最快的是某些北美种类，如红喉北蜂鸟，在求偶炫耀飞行时，振翅速度每秒钟超过200次。
蜂鸟的这种悬停飞行模式选就了其特殊的骨骼和飞行肌结构。与其他飞鸟相比，它们的胸骨相对大而长，龙骨明显。具8对肋骨，比大多数鸟类多2对帮助飞行时保持稳定。胸部带的喙骨不仅强健，而且在结构上也很特别：只有蜂鸟和雨燕在喙骨与胸骨相连的地方有一个浅的杯——球状关节。飞行机通过机腱与肱骨相连。蜂鸟的肱骨进化为可绕着肩关节自由活动，从而使翅膀得以理想地会方位运动，包括近 180°的轴向旋转。事实上，只有肱骨在围绕关节运动，慢镜头照片显示，前臂骨骼几乎不弯曲。
蜂鸟飞行用到的两大肌肉组织为富含线粒体的胸大肌（附干胸骨、锁骨、肱骨）和胸深肌（位于胸肌下面，也着生于胸骨)。它们均完全由深红色的肌纤维组成，为强有力的飞行提供能量。这两大飞行肌肉组织总重占到了蜂鸟体重的30%以上，这一比例远高于其他出色的飞鸟如各种候鸟等，候鸟的飞行肌占体重的比例不超过 20%。
由于悬停飞行耗能巨大，蜂鸟对氧的需求量为所有脊椎动物之最。它们的呼吸系统非常适于处理大量气体——两个紧凑而对称的肺用以气体交换，9 个薄壁气囊相当于换气的风箱。蜂鸟栖息时的呼吸频率为每分钟 300 次，在高温下或飞行时会上升至每分钟 500次以上，相比之下，椋鸟和鸽子的呼吸频率约为 30 次／分钟，而人只有 14 ～ 18次／分钟。蜂鸟每次吸的潮气量（每次吸入或呼出的气量，一般缩写为TV)为0.14 ～ 0.19TV。
一只4 ～ 5 克的蜂鸟日需能量约为 30 ～ 35 千焦，为其基础代谢水平的5倍。为了满足这种巨大的能量需求，蜂鸟每天必须消耗约1000 ～ 1200 朵花的花蜜，而每日随着这些花蜜摄入的水分为它们体重的 1.6 倍。这些大量的多余水分必须通过持续的多尿排除，从而维持体内盐分的平衡问题。蜂鸟借助其特定的生理构造解决了这一问题——它们的肾含有发育不完全的肾小管，由少量环形肾元及排泄废物的单元物质组成集合管。这使得蜂鸟对尿液的浓缩方式与其他鸟和哺乳动物不一样，它们将血浆的渗透浓度降至 15%～ 24%，从而回收宝贵的盐分。不过，尽管有 76%～ 85%的溶质得以保存下来，但每天仍会有10%的钠和钾流失体外。这些盐分通常在花蜜中得到相应的弥补。研究表明，食花蜜的习性促使蜂鸟进化成小体形。而相对小的肾处理相对大的水流量，这种制约只能通过前面提到的肾元产生浓缩尿液来解决。
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