पेंगुइन खुद को जलीय जीवन के लिए अनुकूल बना लेते हैं। उनके बाक़ी पंख अब फ्लिपर (हाथ) बन गए है, जो हवा में उड़ान के लिए बेकार हैं। पानी में, तथापि, पेंगुइन आश्चर्यजनक ढंग से फुर्तीले हैं। पेंगुइन की तैराकी हवा में उड़ते पक्षियों की उड़ान के बहुत समान है। मुलायम बालों में हवा की एक परत संरक्षित होती है, जो उछाल में सहायता करती है। हवा की परत पक्षियों को ठन्डे पाने से बचाने में भी मददगार होती है। 
भूमि पर, पेंगुइन अपनी खड़ी मुद्रा के संतुलन को बनाने के लिए अपनी पूंछ तथा पंखों का उपयोग करते हैं। 

सभी पेंगुइन का छद्म आवरण दो विपरीत रंगों का होता है - अर्थात उनकी पीठ काली होती है और पंखों के साथ अगला हिस्सा सफ़ेद होता है। एक शिकारी के लिए नीचे से ऊपर देखते हुए (जैसे ओर्का या लेपर्ड सील) पेंगुइन के सफ़ेद पेट और परावर्तित होती पानी की सतह के बीच अंतर करना कठिन होता है। उनकी पीठ पर काले बाल उन्हें ऊपर से आच्छादित करते है। 

पेंगुइन गोता लगा कर 6 से 12 किमी/घंटे (3.7-7.5 मील प्रति घंटे) की गति तक पहुँच जाते हैं, हालांकि 27 किमी/प्रति घंटे (17 मील प्रति घंटे) की गति भी सूचित की गयी है (जो कि एक चौंका देने वाली उड़ान के लिए अधिक वास्तविक है). छोटे पेंगुइन आमतौर पर गहरा गोता नहीं लगाते, वे केवल एक या दो मिनट की अवधि वाले गोते के साथ सतह के पास ही अपना शिकार पकड़ते हैं। बड़े पेंगुइन जरूरत पड़ने पर गहरा गोता लगा सकते हैं। बड़े एम्परर पेंगुइन के गोते 22 मिनट में 565 मीटर (1,870 फीट) की गहराई तक पहुँचने के लिए दर्ज किये गये हैं। 

पेंगुइन या तो अपने पैरों के सहारे चलते हैं या बर्फ पर अपने पेट से फिसलते हैं, एक चाल जिसे "टोबोगैनिंग" कहा जाता है, जो तेज़ चलने की स्थिति में ऊर्जा बचाती है। अगर वे और अधिक जल्दी चलना चाहते हैं या खड़ी चढ़ाई या चट्टानी इलाके में जाना चाहते हैं, तो वे एक साथ अपने दोनों पैरों से कूदते हैं। 

पेंगुइन की अन्य पक्षियों की आवाज़ सुनने की क्षमता औसत होती है, इस का प्रयोग नर व मादा तथा चूजों द्वारा एक दूसरे को भीड़ भरी कालोनियों में खोजने के लिए करते हैं। उनकी आंखें पानी के नीचे देखने के लिए और उनकी शिकार ढूँढने तथा शिकारियों से बचने की प्राथमिक आवश्यकताओं के लिए अनुकूलित हैं, बताया जाता है कि हवा में वे अधिक दूर तक नहीं देख सकते, हालांकि शोध ने इस परिकल्पना का समर्थन नहीं किया है।

पेंगुइन में तापरोधी पंखों की मोटी परत होती है जो उन्हें पानी में गरम रखती है (हवा की तुलना में पानी में गर्मी तेज़ी से कम होती है). एम्परर पेंगुइन (सबसे बड़े पेंगुइन) सभी पेंगुइन में सबसे विशालकाय होते हैं, जो कि सापेक्ष सतह क्षेत्र और गर्मी में कमी को और घटाता है। वे अपने हाथ पैरों का रक्त प्रवाह नियंत्रित करने में भी सक्षम हैं, जिससे ठंडा होने वाले रक्त की मात्रा कम हो जाती है, लेकिन फिर भी हाथ व पैर ठंड में जमने से बच जाते हैं। अंटार्कटिक सर्दियों की अत्याधिक ठंड में, नरों को मौसम का स्वयं मुकाबला करने के लिए छोड़ कर, मादाएं समुद्र में भोजन तलाशती हैं। वे अक्सर गर्म होने के लिए झुण्ड में इकट्ठे होते हैं और यह सुनिश्चित करने के लिए जगह बदलते रहते हैं कि प्रत्येक पेंगुइन को गर्माहट की बीच वाली जगह मिले. 

वे नमकीन पानी पी सकते हैं क्योंकि उनकी सुपरओर्बिटल ग्रंथि उनके रक्त से फ़ालतू नमक छांट लेती है। नमक एक तरल पदार्थ में बदल कर नाक के रास्ते उत्सर्जित होता है। 

उत्तरी गोलार्ध केऔक बाहरी तौर पर पेंगुइन के समान हैं: वे पेंगुइन से बिलकुल भी संबंधित नहीं हैं, लेकिन कुछ लोगों के विचार में वे मध्यम बदलाव के विकास के परिणामस्वरूप बने हैं।

जीवाश्म पीढ़ी
अन्य पक्षी जातियों से संबंध
इज़ाबेलिन पेंगुइन
शारीरिक रचना और शरीर विज्ञान