形态各异的蜂鸟在自然界中占据着独特的地位。以南美西部最大的巨蜂鸟（Patagona gigas）为例，其身长仅有20公分（8吋），重约20克（0.67盎斯），与之相对比的是，古巴和松树岛上的最小蜂鸟（Mellisuga helenae或Calypte helenae）仅长5.5公分（2.12吋），重量约2克。它们是现存最小的鸟类，与小鼩鼱并列成为最小的温血脊椎动物。红喉北蜂鸟 (Archilochus colubris) 的重量约为3克左右，身长7.6厘米。而蜂鸟中体型最大的巨蜂鸟（Patagona gigas）体重也仅达到20克。蜂鸟的羽毛通常呈现蓝色或绿色，下体较为淡色，雄鸟中，大多数为蓝绿色，但也存在紫色、红色或黄色的种类。雌鸟的体羽相对暗淡。

为了适应快速拍打翅膀的生理需求，蜂鸟的新陈代谢在所有动物中最快。它们的心跳能达到每分钟500下，是其他动物的数倍。蜂鸟每天消耗的食品远多于自身体重，为了获取大量食物，它们每天需采食数百朵花，有时甚至要忍受数小时的饥饿。为了适应这种状况，它们能够进入类似冬眠的状态，即“蛰伏”，在此期间，心跳速率和呼吸频率会显著减缓，以降低对食物的需求。

蜂鸟的翅膀和心脏与其他鸟类相似，需要拍打翅膀以飞行。然而，由于它们微小的翅膀，飞行对蜂鸟而言是一项艰巨的任务。红宝石喉蜂鸟（ruby- throated hummingbird ）和红褐色蜂鸟（rufous hummingbirds）在进食时翅膀每秒拍打40-50次，而紫晶林星蜂鸟（amethyst woodstar hummingbird）每秒能拍打80次！蓝喉蜂鸟（blue-throated hummingbird）的心脏每分钟跳动1260次，展现了其心脏的高强度工作。

尽管蜂鸟大脑体积不超过一粒米，但它们的记忆能力令人印象深刻。英国和加拿大研究人员发现，蜂鸟不仅能够记住自己刚刚吃过的食物种类，甚至还能记住食物的大致时间，这使得它们能够轻松地品尝尚未“试吃”的食物。蜂鸟的飞行技巧高超，能够进行倒退飞行、垂直起落，时速可达50公里，俯冲时速甚至能达到100公里。

关于蜂鸟的寿命，研究资料相对有限，专家普遍认为蜂鸟的平均寿命为3~4年。在人工饲养下，蜂鸟的寿命可达10年，野外记录的蓝胸蜂鸟寿命约为7~8年。蜂鸟喜欢有花植物，尤其是红色花，包括小虾花、倒挂金钟（吊钟花）、钓钟柳类植物等，以获取花蜜。它们也是重要的传粉者，对长筒花尤为重要。蜂鸟也以昆虫为食，每天摄入的食物量约为自身体积的两倍，因此新陈代谢速度惊人。

蜂鸟的繁殖行为采取“一夫多妻制”。雌鸟在与雄鸟交配后，会飞离雄蜂鸟的领域，单独建造巢穴、产卵、孵化和育雏。雄蜂鸟留在领域内进行炫耀飞行，等待其他雌蜂鸟的光临。很多雌蜂鸟在一个繁殖季节内可交配两次，建造两个巢，第一窝幼雏出世后，它们又开始孵化第二窝卵。这些雌蜂鸟穿梭在两个巢之间，一边喂养雏鸟，一边孵化卵，极为忙碌。蜂鸟的巢小巧，呈杯状，通常建在树枝、洞穴、岩石表面或大型树叶上。雌鸟单独建造巢穴，巢由织物制成，悬挂在树枝、洞穴、岩石表面或大型树叶上。蜂鸟一次产两个非常小的白色卵，孵化期通常为15-19天。

蜂鸟的蛋是世界上最小的蛋，仅豆粒般大小，平均每枚重量仅0.547克。在保卫领土方面，雌鸟和雄鸟各自拥有自己的领地。它们常常栖息在花丛中，一旦发现外来者入侵，会迅速起飞，驱赶入侵者。保卫领土的战斗激烈，安娜蜂鸟在搏斗时会将自己的身体膨胀。蜂鸟用喙和爪子作为武器，伴随着响亮的叫声。两只蜂鸟为争夺食物发生冲突时，一只蜂鸟会从空中俯冲而下，攻击栖息在灌木丛中的另一只，而另一只则挺胸昂头，伸开翅膀，准备迎敌。最终，两只鸟展开激烈厮杀，用翅膀相互拍打，用长喙猛刺对方，直至一方松开长喙，另一方则占领觅食点。

蜂鸟的鸣叫声复杂多变，从低沉的呜噜声到高昂的尖叫声，都能掌握得恰到好处。鸣叫除了吸引异性外，还用于吓阻来犯者。例如，安娜蜂鸟能发出爆炸式的尖叫，这是雄鸟为建立和保卫领土发出的警告式鸣叫，类似于人类为吓阻入侵者而发出的大声吼叫。蜂鸟具有迁徙的习性，迁徙距离最远的是红褐色蜂鸟和红喉蜂鸟，它们甚至能飞到3000公里之外的栖息地。生长在美国威斯康星州的红喉蜂鸟，每年秋季会飞往几千公里之外的墨西哥过冬，第二年春季再飞回来。在迁徙之前，蜂鸟会摄入大量食物，以便为远距离飞行储备足够的脂肪能量。