古生物學研究表明，企鵝在5000萬年前的第三紀已經出現了。 有科學家認為，企鵝是由史前巨企鵝演變而來的，而史前巨企鵝則是 由會飛的海鳥進化來的。大約7000萬年前的中生代末，由於環境條 件的改變，有翅動物發生了一個重要的變化：一部分鳥類的身體逐漸 失去了適合飛行的部分特徵，保留了一些鳥類的基本共有特徵，如胸 骨、一部分頭骨和長骨頭等。而作為鳥類之一的海鳥，本身具有較好 的直立能力，一部分逐漸演變為了海洋動物。其中就有一種進化為史 前巨企鵝。史前巨企鵝進一步進化成為現在的企鵝。但是4500萬年 前的企鵝化石尚未被發現，所以對於企鵝的起源我們並不能給出準確 的解釋。根據已發現的4000萬年前的化石推斷，那一時期大約有30 多種不同的企鵝種類。而現代企鵝的形成時期大約是在200萬年前， 它們體態上的變化是為了更好地在海洋環境中生存。

此外，有科學家也曾在南極洲發現過類似企鵝的化石，它們具有 兩棲動物的特徵，高約1米，重約9千克，但科學家們依然不能斷定