El plumaje o el conjunto de las plumas de las aves desempeña diversos papeles. Los de colores intensos, que a veces presentan plumas ornamentales, son importantes en las exhibiciones de cortejo para atraer a la pareja. De igual modo, los machos lo exhiben para tratar de intimidar a otros que compitan por las hembras o por el territorio. Algunas aves están camufladas y se asemejan a su entorno para escapar de la atención de los posibles depredadores. A veces adoptan una postura que intensifica la coloración protectora. Las garzas que viven en los pantanos, llamadas avetoros, se inmovilizan con sus cuellos rayados y sus picos largos apuntando en línea recta hacia arriba, con lo que acentúan su semejanza con los juncos circundantes. Las lechuzas tienen un plumaje similar a la corteza de un árbol. Además, suelen cerrar sus grandes ojos y estirarse tanto que pueden pasar por una rama achaparrada rota. En muchas especies de aves, como en la mayoría de los patos y los faisanes, los machos adultos tienen colores brillantes, mientras que las hembras y las crías, más vulnerables, se confunden con el fondo. Otras especies, entre las que destacan los chorlitos, tienen un patrón de camuflaje que contrasta de forma brusca con el entorno. Esto hace que, cuando el ave está parada, se difumine su perfil y sea difícil de reconocer (es el mismo principio utilizado por las cebras).

Las plumas protegen a todos las aves contra el frío, ya que el aire que actúa como aislante queda atrapado entre ellas. Las especies que deben soportar inviernos especialmente duros generalmente tienen un plumaje más denso que sus parientes de climas más uniformes. Existen tres especies de perdices nivales. Son pequeños lagópodos de las tundras árticas y las montañas altas y las únicas aves que, al igual que algunos mamíferos como los armiños, adoptan un recubrimiento de color blanco, casi puro, que las hace invisibles en la nieve. Las aves nadadoras tienden a tener plumas corporales duras que repelen el agua, detrás de las cuales se extiende una capa densa de plumas cortas y vellosas llamadas plumón. Las excelentes propiedades aislantes del plumón, en especial el de patos y gansos, lo hacen un material apreciado para la elaboración de prendas de abrigo, edredones y sacos de dormir.

La mayoría de las aves adultas mudan, es decir, pierden y reemplazan todas sus plumas, al menos una vez al año. Sin embargo, en algunas aves de gran tamaño, como águilas y grullas, la muda de las plumas de vuelo de las alas puede prolongarse hasta dos años. Estas estructuras están sujetas a desgaste físico, se decoloran y se vuelven quebradizas tras largas exposiciones a la luz del sol. En la muda, las plumas nuevas crecen en los folículos epidérmicos y empujan hacia afuera a las plumas viejas ya muertas. A menudo, los ciclos de muda se correlacionan con otros. Por ejemplo, en la mayoría de las especies migradoras, el plumaje nuevo crece después de la reproducción y antes de la emigración del otoño.