近鸟龙科与其它近鸟类和早期鸟翼类共享许多一般特征,它们是小而轻的有羽毛食肉动物,生物学上类似
始祖鸟、早期
驰龙科如
小盗龙。除了发现于德国的奥斯特伦姆龙(Ostromia)和中国早白垩世的
义县龙,近鸟龙科几乎全部发现于中国中侏罗世的地层中。它们大部分具有长的腿、臂和手,也有部分具有稍简化的前肢,如始中国羽龙。
尽管十分确定的是,所有近鸟龙科具有进步的
廓羽,不同属、不同个体之间仍然有多样化的羽毛。大多数具有片状尾羽,形成叶片状的尾巴。在彩虹龙中,尾羽尤其长,并且有些是不对称的。然而,始中国羽龙、丝绸鸟和曙光鸟保存有短而具绒羽的尾部。一些对体羽的研究显示这些羽毛是廓羽,但似乎缺乏羽小枝,使得它们在生前呈蓬松或丝状。
大多数近鸟龙科也有密集的羽毛向下延伸到腿部。一部分具有短的腿羽,但是大部分腿上具有非常长的廓羽,使它们绰号为“四翼恐龙”,这也是
小盗龙类的特征。始中国羽龙在腿的下部没有任何羽毛,不过它的近亲丝绸鸟既具有丝状正羽延伸到脚趾,也具有廓羽在腿的上部。
在2015年查特吉在他的书《鸟类的腾飞:2.25亿年的演化》(The Rise of Birds: 225 Million Years of Evolution)的第二版中创立了四翼鸟科(Tetrapterygidae),将晓廷龙、曙光鸟、近鸟甚至小盗龙包括进来,提出它们是鸟翼类的姊妹群。然而这个类群是无效的,因为它必须包括Tetrapteryx,一个蓝鹤属(Anthropoides)的次异名——因此四翼鸟科是
鹤科的次异名。
这个演化支最初被徐星等人在2016年命名为近鸟龙亚科,定义是“包括近鸟但不包括
始祖鸟、
原鸡、
伤齿龙、
驰龙、
半鸟或
耀龙的最大包容性分支”。
在2017年Foth和Rauhut对哈勒姆始祖鸟标本(他们将其归为独立属奥斯特伦姆龙)的重新检验中发现近鸟龙科是一个近于鸟类祖先的独具特征的类群。他们提出了近鸟龙科的定义:亲缘关系接近近鸟而远离
家麻雀、始祖鸟、
驰龙、
伤齿龙、
窃蛋龙的所有
手盗龙类。
在Cau等人2017年对
哈兹卡盗龙的描述中,两个不同的大范围系统发育分析包含了许多推定的近鸟龙科。第一个分析是一项兽脚类恐龙的综合研究,最初由Lee等人在2014年一个关于兽脚类向鸟类演化进程中的小型化的论文中设计。Cau等人使用第一个分析发现其支持近鸟龙科是鸟翼类的一个独特类群。这个研究的严格合意树如下:
第二个分析首次使用于Brusatte等人2014年另一个关于兽脚类体型的论文中,这个研究特别聚焦于
虚骨龙类,发现近鸟龙科(此处仅代表近鸟、晓廷龙、曙光鸟)是
伤齿龙科而不是鸟翼类。这个分析后来被Cau等人在2015年关于双爪龙(Balaur)亲缘的研究中重新提交。
Hu等人2018年对彩虹龙的描述也使用了Brusatte的研究并得到了同样的结果。然而,这个研究也使用了Xu等人2015年描述
奇翼龙时的分析。这个研究将近鸟龙科(或研究中所称的近鸟龙亚科Anchiorninae)置于伤齿龙科还是位置未定的近鸟类,取决于使用的是简约还是自助法(bootstrap)分析。
大多数已知的近鸟龙科化石都是从中国辽宁的
髫髻山组中发掘的,其历史可追溯到1.6亿年前。根据髫髻山组的植物,该段时间的气候属于亚热带温带,温暖和潮湿,环境以裸子植物木本为主。植物包括Ginkoites等银杏目、松形叶(Pityophyllum)、扇杉(Rhipidiocladus)、枞型枝(Elatocladus)等针叶树、Lycopodites等石松类、问荆(Equisetum)等楔叶类,以及苏铁类和似托第蕨(Todites)、锥叶蕨(Coniopteris)等蕨类。