I fossili di transizione (o anelli mancanti) sono i resti fossilizzati di forme di vita che mostrano caratteristiche tipiche di due gruppi distinti. Può trattarsi di un fossile raro, come l'Archaeopteryx, che mostra le prime caratteristiche di un gruppo che poi si diffonde.
La rarità delle forme di transizione è interessante. Suggerisce che le nuove forme non sono ancora dominanti nell'ecologia del loro tempo, e le loro popolazioni sono relativamente piccole. Ne consegue che i loro fossili sarebbero scarsi. Nel calcare di Solnhofen, dove è stato trovato Archaeopteryx, ci sono più esempi di pterosauri di diversi generi che di proto-uccelli. Nel Giurassico, gli pterosauri erano dominanti nell'aria.
Ma nel Cretaceo inferiore la situazione è invertita. Gli pterosauri sono in declino, e un gran numero di specie diverse di uccelli si trovano nei famosi depositi lagerstatten cinesi come il biota di Jehol. Gli uccelli del Cretaceo inferiore sono chiaramente più simili agli uccelli, e le caratteristiche che hanno sviluppato hanno permesso loro di invadere nicchie di habitat che erano state appannaggio degli pterosauri, o forse non erano affatto sfruttate in precedenza.
