On connaît de multiples fonctions du plumage chez les oiseaux modernes. La fonction d'isolation thermique est la plus évidente mais il joue aussi un rôle primordial dans la communication visuelle tout au long des cycles de vie de l'oiseau. La couche de plumes tectrices protège aussi les oiseaux des chocs mécaniques, de l'humidité et des radiations solaires. En outre, le plumage peut jouer un rôle mimétique vis-à-vis des prédateurs, comme signal de dissuasion (cas du Coucou shikra qui ressemble à l'épervier shikra) ou comme camouflage (cas du plumage dit « cryptique » du Petit-duc africain). Les primaires des oiseaux-mouches produisent des bourdonnements particuliers qui leur servent à communiquer. C'est le cas aussi par exemple du Manakin à ailes blanches dont les sons produits par leur seconde rémige extrêmement modifiée, leur servent lors de la parade amoureuse.
Chez les Strigiformes, le bord des rémiges est pourvu de dentures appelées « sourdines », permettant l'assourdissement du bruit des ailes et un vol très silencieux.
On sait que les femelles de certaines espèces évaluent la teinte du plumage des mâles qu'elles choisissent. C'est le cas par exemple de la mésange bleue ou du gorge-bleue. Le mâle de gorge-bleue ne disposant que de peu de plumes réfléchissant l'ultra violet mettra plus de temps à former un couple et aura moins de copulations hors couple. D'après la théorie de Ronald Aylmer Fisher, les femelles cherchent les mâles avec qui elles auront le plus de descendants parce que les plus beaux. Cependant, certaines les femelles de certaines espèces préfèrent les mâles avec un ornement handicapant. Amotz Zahavi explique, avec sa théorie du handicap, qu'elle choisissent le mâle avec le plus lourd handicap car celui-ci doit avoir de bons gènes pour survivre malgré cela. Ainsi, pour les espèces du genre Pavo, plus les plumes de queues sont longues, plus le mâle a du succès.
Le rôle thermique intervient aussi bien pour protéger les oiseaux de la chaleur que du froid. L'oiseau renouvèle son plumage en fonction des saisons par la mue ce qui lui assure une meilleure protection. Mais il peut aussi changer le degré d'isolation en les ébouriffant comme les mammifères hérissent leurs poils. De cette manière les plumes emprisonnent plus d'air ce qui augmente le pouvoir isolant.
La sudation n'existe pas chez les oiseaux, les plumes empêcheraient l'évaporation de la sueur.
La plupart des oiseaux vivant sur l'eau (canards, etc.) ont des plumes graissées qui assurent une étanchéité et empêchent le corps de se mouiller lors de l'immersion. Cette graisse est sécrétée par la glande uropygienne du croupion et prélevée par le bec. Les oiseaux enduisent régulièrement leurs plumes (comme on rénove le calfatage d'un bateau...) en les faisant glisser une à une dans leur bec. Seul le cormoran se sèche après la pêche. On peut alors les observer, alignés côte à côte sur les rochers, ailes écartées face au vent et au soleil.
Certains duvets des rapaces ou des Ardeidae poussent continuellement sans muer. Les extrémités de ses plumes se désagrègent en poudre que ces oiseaux répandent lors de leur toilette pour imperméabiliser leur plumes. Les oiseaux marins s'en servent pour enlever le mucus des poissons. Par ailleurs ces derniers sont vulnérables aux plaques d’hydrocarbures dues aux marées noires qui détruisent l’imperméabilité de leur plumage et entraînent leur mort par noyade ou hypothermie.
Tous les oiseaux possèdent des plumes, y compris les oiseaux qui ne volent pas. Elles illustrent les autres utilités des plumes pour les oiseaux.
Certains oiseaux, comme les Brassemers n'ont pas des plumes très différentes des oiseaux volants. Les kakapos possèdent des rémiges plus courtes, plus symétriques avec un bout plus arrondi que chez les autres Psittaciformes. Les barbules ont moins de crochets ce qui rend les plumes plus souples. D'autres espèces comme les grèbes microptères ont un nombre de rémiges réduit. Les rémiges des ratites sont fines et non rigides, les barbules n'ont pas de crochets et leur absence entraîne l'inaptitude au vol. Chez les Emeux les rémiges sont plus courtes. Les rémiges des casoars sont peu nombreuses et ne disposent que de cinq ou six barbes. Seules les Autruches conservent leurs rectrices chez les ratites. Ces plumes leurs servent à équilibrer leur trajectoire pendant les phases de course.
Les Spheniscidae adultes ne possèdent pas de plumes différenciées, en outre se sont les seuls oiseaux pour qui elles poussent uniformément sur le corps. Leur plumes sont petites, rigides et faiblement incurvées et couvrent l'ensemble de leur corps à l'exception de leur pattes.
Les plumes constituent la partie la plus importante du corps des oiseaux, les ailes, qui leur permettent de voler.
Selon le type de vol spécifique à chaque catégorie d'oiseaux, les plumes des ailes et de la queue auront une forme et un fonctionnement différent.
Le fait de couper les plumes, voire les phalanges, des ailes de certains oiseaux domestiques pour les empêcher de voler s'appelle l’éjointage.