恐龙蛋最初发现的恐龙蛋是原角龙的蛋，呈鹅卵形，大约宽7.5厘米、长15厘米，多至30只，蛋尖向内，在巢中以螺旋状排列。恐龙蛋属羊膜卵，羊膜卵的外面包有层既坚固又耐干燥的钙质外壳，壳上有许多小气孔，这些气孔是供胚胎发育时呼吸空气用的“窗口”。蛋壳厚2至7毫米，是世界上最厚的蛋壳。在蛋壳的里面，含有一个大卵黄，为胚胎供应养料。一个被羊膜包裹的羊膜囊中充满了羊水，胚胎沉浸在羊水中。另外还有一个囊，是用来存放排泄物的。羊膜卵构造精巧、合理，在陆地上不会干涸、失水，胚胎在里面既安全又舒适。恐龙蛋的形态五花八门，但其直径多在10至15厘米之间。世界各地发现的恐龙蛋大约有数千枚之多。在法国发现过长直径30.48厘米、短直径25.4厘米的恐龙蛋化石，这是世界上已知最大的恐龙蛋化石
当时找到的只是两块碎蛋片，还不清楚是属于什么动物蛋的化石碎片。后来，经过对蛋片进行显微结构研究，发现其显微结构与乌龟蛋相似，因此认为那两块碎蛋片，是属于一种不知名的爬行动物的。事后不久，在法国南部白垩纪地层中，又发现了许多碎蛋片和一些大小不同、形状多样的完整蛋化石，蛋片的显微结构也与乌龟蛋相似，肯定也是属于爬行动物的蛋化石。那么，这些蛋化石是属于哪类爬行动物的呢？由于当时所发现的蛋化石直径比较大，有的直径大于20厘米，比乌龟的蛋大得多，在当时的爬行动物中，只有恐龙才能产下这样大的蛋，因此称所发现的蛋化石为恐龙蛋。此后，在世界上许多国家白垩纪地层内，又陆续发现了一些恐龙蛋化石。由于在全世界范围内发现的恐龙蛋化石的数量不多（不超过500枚），所见到的一般都是蛋的钙质外壳，极少发现保存有某种恐龙胚胎化石的蛋，很难判断所发现的蛋化石是由哪类恐龙产的。因此，在很长的一段时期内，有关恐龙蛋化石的研究工作并没有取得重要的进展。恐龙是卵生动物，通过受精孵化产生新的一代。因此，恐龙蛋化石的发现和研究，对于揭示恐龙的繁殖习性、行为、生存环境和灭绝原因具有重要的科学意义。
我国是世界上恐龙蛋化石埋藏异常丰富的国家。据研究，恐龙蛋化石的形态有圆形、卵圆形、椭圆形、长椭圆形和橄榄形等多种形状。蛋壳的外表面光滑或具点线饰纹。
法国科学家表示，他们发现了迄今为止最小的恐龙蛋如果不把鸟蛋算在内的话。因为科学家认为鸟类是活的恐龙，所以，鸟蛋也应该算作恐龙蛋。研究人员称，4枚袖珍恐龙蛋由同一只恐龙产下，其中2枚里面含有胚胎。这些恐龙蛋可能只有金翅雀那么大，或者稍微大一点。金翅雀的身体的长度一般在11厘米左右。
