「恐竜の日」が近代の探検史に根ざしているのに対し、生物学的な意味での恐竜誕生の時代は、今から約2億5190万年前のペルム紀末に起きた「地球史上最大の大量絶滅（P-T境界事変）」の直後、中生代三畳紀（トリアス紀）に始まります。
海洋生物の約96%、陸上脊椎動物の約70%が死滅したこの壊滅的な環境激変のあと、荒廃した超大陸パンゲアで生き延びた主竜類（現在のワニや鳥類の共通祖先を含むグループ）の中から、独自の進化を遂げた系統が現れました。それが約2億3000万年前（三畳紀後期）に出現した初期の恐竜たちです。
アルゼンチンのイスキグアラスト累層などで化石が発見されたエオラプトルやヘレラサウルスは、体長1〜3メートル前後と決して巨大ではありませんでした。当時の陸上生態系の頂点に君臨していたのは、頑丈な体躯を持つ大型の偽鰐類（ワニの祖先系統）やディキノドン類でした。
恐竜が他の爬虫類と一線を画し、後のジュラ紀・白亜紀で生態系の覇権を握る決定打となったのは、その「骨格構造」にありました。
- 直立歩行を可能にした寛骨臼（かんこつきゅう）：爬虫類特有の手足を横に広げる「ガニ股歩行」ではなく、骨盤に穴が開き、大腿骨が真下に向かって伸びる直立二足歩行を獲得。これにより、エネルギー効率が劇的に向上し、長距離の移動と俊敏な走攀が可能になった。
- 高効率の呼吸システム（気嚢システム）：息を吸うときも吐くときも常に新鮮な酸素を肺に送り込める気嚢（きのう）構造を初期段階から発達させ、酸素濃度が低かった三畳紀の過酷な大気環境に適応した。
三畳紀末（約2億130万年前）に再び大規模な火山活動による大量絶滅が発生した際、競合していた大型偽鰐類が絶滅する一方で、優れた機動力と省エネ構造を備えていた恐竜たちが見事に生き残りました。そして、広大な生態的ニッチ（生態的地位）を獲得した恐竜たちは、続くジュラ紀において爆発的な多様化と巨大化を遂げていくことになります。
