כנף הפטרוזאור הייתה קרום של עור ושריר, שנמתח מהגוף ועד קצה האצבע הרביעית, שהייתה ארוכה מאוד. היו מינים קטנים בגודל של ציפור קטנה, והיו ענקים שמוטת כנפיהם כמו של מטוס קטן. לרבים מהם היה גוף מכוסה בסיבים דקים דמויי פרווה.
הפטרוזאורים היו קרובי משפחה של הדינוזאורים, אבל ענף נפרד, ולא אבות של ציפורים. ציפורים ועטלפים פיתחו תעופה בדרכים אחרות לגמרי. הפטרוזאורים נכחדו יחד עם הדינוזאורים הלא־עופיים, לפני כ־66 מיליון שנה.
מאובני פטרוזאורים נדירים, כי העצמות שלהם היו דקות מאוד וחלולות, ונשברו בקלות. רוב המאובנים הטובים נמצאו בסלעים דקי גרגר שנוצרו באגמים ובלגונות, כמו בגרמניה, בברזיל ובסין. שם נשמרו לפעמים אפילו קרומי הכנפיים.