Phần lớn chim đều có thể bay, điều này tạo nên sự khác biệt giữa chúng và hầu hết các loài động vật có xương sống khác. Bay là phương tiện chính để di chuyển của đa số loài chim, sử dụng cho các hoạt động sinh sản, kiếm thức ăn hay chạy trốn kẻ thù. Chim có nhiều đặc điểm thích nghi cho việc bay, bao gồm bộ xương khối lượng nhẹ, hai khối cơ vận động cánh lớn (cơ ngực và cơ quạ trên - supracoracoideus), cũng như hai chi trước đã biến đổi thành cánh, có vai trò tương tự như cánh máy bay. Hình dạng và kích thước cánh thông thường xác định kiểu bay của mỗi loài; nhiều loài chim có khả năng phối hợp giữa những cú đập cánh mạnh mẽ và kiểu chao liệng đòi hỏi ít năng lượng. Chim ruồi là một trường hợp đặc biệt của lớp Chim, khi chúng có thể bay lởn vởn tại chỗ bằng cách đập cánh 15-80 lần một giây (tùy mỗi loài), và đặc biệt có thể bay ngược phía sau, một khả năng mà không nhóm chim nào khác có. Chim cắt Falco peregrinus với sải cánh rộng là kẻ nhanh nhất trong giới động vật, với những cú liệng xuống dưới đạt tốc độ hơn 322 km/h (200 mph).

Khoảng 60 loài chim còn tồn tại không biết bay, cũng như với nhiều loài chim đã tuyệt chủng. Việc không biết bay chủ yếu xuất hiện ở các loài sống biệt lập trên các đảo, phụ thuộc vào các nguồn tài nguyên giới hạn và không có kẻ săn mồi. Dù không biết bay, những con chim cánh cụt vẫn sử dụng cơ và cách di chuyển tương đồng để "bay" xuyên qua làn nước, tương tự các loài chim anca, hét nước hay chim báo bão.

Các kiểu di chuyển khác

Bên cạnh bay, các loài chim còn có các kiểu di chuyển khác như leo trèo, bơi lặn hay đi trên mặt đất

Leo trèo là kiểu di chuyển nguyên thủy của nhiều loài chim tiền sử, ví dụ như Archaeopteryx sử dụng móng vuốt để leo lên cây sau đó thả mình lướt xuống đất. Trải qua thời gian, chân của các loại chim leo trèo nguyên thủy (với 3 ngón phía trước, 1 ngón phía sau) được biến đổi thành chân của các chim leo trèo hiện đại, với móng khỏe cùng 2 ngón trước và 2 ngón sau (kiểu ngón zygodactyly). Số loài chim leo trèo còn tồn tại không nhiều, bao gồm các loài thuộc các họ Gõ kiến, Đuôi cứng, Trèo cây cũng như vẹt và một số loài khác. Các loài này đều có cách leo trèo riêng của mình, một số loài như vẹt sử dụng mỏ như một chân thứ ba để trèo cây. Chim gõ kiến dùng móng sắc để bám và dùng đuôi cứng như một điểm tựa, di chuyển trên các thân cây.

Các loài chim sống gần nước có các kiểu di chuyển khác nhau. Những loài bơi lặn giỏi có những đặc điểm thích nghi như chân có màng hay bộ lông không thấm nước. Chúng được chia làm 2 loại dựa trên cách thức bơi: nhờ chân, tức dùng chân như một mái chèo để tạo sức đẩy, ví dụ chim cốc, chim lặn, gavia và họ Vịt, và nhờ cánh - chủ yếu là các loài sống ở biển, tiêu biểu là chim cánh cụt, chim anca hay hải âu pêtren lặn. Các loài chim lặn nhờ cánh nhìn chung thường nhanh hơn các loài sử dụng chân. Tuy nhiên, dù dùng chân hay dùng cánh thì đều khiến các loài này bị hạn chế ở các cách di chuyển khác, như bay hay di chuyển trên mặt đất. Các loài chim cánh cụt không biết bay có thể là sinh vật thích nghi với nước nhất trong số các loài chim bơi lặn, đặc biệt chim cánh cụt Gentoo (Pygoscelis papua) là loài chim bơi nhanh nhất, với tốc độ đạt 36 km/h (22 mph). Bên cạnh đó, còn có các loài lặn bằng cách lao thẳng từ trên cao xuyên qua làn nước để bắt mồi, ví dụ chim điên, ó biển, bồ nông nâu và một số nhạn biển. Những loài chim như hồng hạc, sếu, diệc, cò... và nhỏ hơn như dẽ hay choi choi là những loài chim lội nước, với đôi chân dài, mảnh, có thể đi qua nước dễ dàng mà cơ thể không bị ướt, dùng chân hay mỏ để kiếm thức ăn.

Hầu hết các loài chim đều có thể di chuyển trên mặt đất qua hai cách: đi và chạy[108], với khả năng khác nhau ở mỗi loài. Tuy nhiên, cũng có những ngoại lệ như chim yến, khi không có khả năng đậu hay chạy do đôi chân quá yếu ớt, mà chỉ có thể dùng chân bám lên các bề mặt thẳng; hay hầu hết các loài chim lặn gavia cũng không thể đi đứng bình thường trên mặt đất do kết cấu đôi chân chỉ phù hợp với việc bơi lặn. Ngược lại, có những chim như bộ Đà điểu, tinamou, ô tác, gà maleo cũng như nhiều loài thuộc bộ Gà, đã phát triển kết cấu chân thích hợp, là đại diện của những loài chim di chuyển tốt trên mặt đất. Các loài chim ở nước thường di chuyển trên mặt đất rất khó khăn; dù thế, để di chuyển nhanh hơn, chim cánh cụt lại có một phương thức đặc biệt, đó là "lướt ván" trên phần bụng của chúng, sử dụng cánh và chân để đẩy thân mình lướt đi trên băng tuyết.