Les oiseaux ne peuvent transmettre directement la chaleur de leur corps aux œufs car leurs plumes forment une couche isolante très efficace. Peu après la ponte, la femelle, mais aussi parfois aussi le mâle, perd donc des plumes pectorales. Cette mue dégage une ou plusieurs plaques incubatrices. Ces zones de peau nue, richement vascularisées, seront mises en contact avec les œufs et faciliteront le transfert de la chaleur. Les plaques incubatrices ne sont présentes qu'en période de reproduction excepté chez les pigeons et les tourterelles, qui arborent une zone pectorale assez dénudée tout au long de l'année.
L'incubation ne commence pas toujours juste après la ponte du premier œuf. La femelle peut très bien se tenir sur les œufs mais sans les réchauffer vraiment, car pour couver, l'oiseau écarte les plumes de façon à dégager la plaque incubatrice. Lorsque l'oiseau couve, il se lève de temps en temps et déplace les œufs avec son bec, ce qui facilite la respiration des embryons, car l'air traverse la coquille. Cela garantit que tous les embryons reçoivent la même quantité de chaleur.
Chez la plupart des oiseaux des jardins, c'est la femelle qui couve, mais cette tâche peut être partagée par le couple comme chez les étourneaux, voire même principalement par le mâle comme chez les pics. Les martinets, eux, se relaient presque toutes les deux heures. L'oiseau couveur interrompt l'incubation pour aller manger, éliminer des fientes ou faire un brin de toilette.
Chez la plupart des espèces, l'œuf est très sensible au froid quand l'incubation a commencé et l'embryon meurt s'il est exposé trop longtemps à une basse température. Cependant, les œufs de quelques espèces résistent bien au froid ; il s'agit de ceux des puffins, pétrels tempête et martinets. Les adultes de ces oiseaux ont du mal à se nourrir par mauvais temps ; obligés de partir à grande distance pour se ravitailler, ils laissent leurs œufs sans protection. De même, les tempêtes empêchent les oiseaux de mer de manger. Cette adaptation s'est développée car les conditions défavorables surviennent assez souvent.
En Europe, l'incubation la plus longue a été observée chez le gypaète barbu (en captivité : 55-60 jours), mais chez le vautour fauve, le fulmar et le puffin cendré elle atteint 54 jours.
