Каждый взмах крыла в полёте нагружает тело птицы силами, во много раз превышающими её собственный вес, и всё же скелет почти никогда не выходит из строя. Секрет не в «магической лёгкости», а в тщательно продуманной конструкции, которая как бы «записана» в кости.

Кости птиц часто бывают пневматическими, то есть соединёнными с системой дыхательных воздушных мешков, так что часть их внутреннего объёма занята воздухом, а не костным мозгом. Это снижает массу там, где она лишь увеличивала бы инерцию, при этом наружный кортикальный слой остаётся плотным и толстым. Механические испытания показывают, что многие длинные кости птиц по прочности не уступают, а иногда и превосходят кости млекопитающих сходного размера, просто костная ткань перераспределена в те зоны, где при полёте максимальны изгибающие и крутящие нагрузки.

Внутри решётчатая структура трабекулярной кости работает как внутренние строительные леса — наподобие хорошо спроектированной ферменной мостовой конструкции в гражданском строительстве; биологической основой здесь служат коллагеновые волокна, минерализованные гидроксиапатитом. Сращённые элементы, такие как синсакрум и жёсткая грудная клетка, распределяют аэродинамические и ударные при посадке нагрузки между множеством сочленений, а не концентрируют их в одной потенциальной точке перелома. Кости крыла короткие и крепкие, с увеличенными площадками прикрепления мышц, что соответствует направлениям сил подъёмной силы и лобового сопротивления, измеренных в исследованиях полёта.

На уровне ткани непрерывное костное ремоделирование постоянно «перестраивает» эту архитектуру в ответ на циклические нагрузки, поддерживая высокий запас прочности против переломов и одновременно удерживая массу скелета в пределах, необходимых для активного машущего полёта.