Les 18 espèces de manchot appartiennent toutes à l’ordre des Sphenisciformes. Elles se ressemblent passablement, du fait de leur adaptation extrême à la vie aquatique. A la différence de toutes les autres espèces d’oiseaux actuels, les manchots ont le corps recouvert d’une couche épaisse et uniforme de petites plumes raides, toutes de nature pratiquement identique. Ces petites plumes très rigides et incurvée ont un rachis (la partie rigide qui partage la plume en deux) aplati, ce qui compense l’absence de plumes de duvet. La rigidité de ces plumes est telle que même avec un vent de 60 km/h à "rebrousse-plume", elles ne se soulèvent pas. La mue de manchots est également unique: les plumes ne tombent pas pour être remplacées par les nouvelles plumes, comme chez les autres oiseaux, mais les plumes neuves poussent sous le rachis des plumes précédentes, évitant les trous dans le plumage qui entraîneraient une mort certaine dans l’eau glacée. De toute façon, les manchots ne vont pas à l’eau pendant la mue active et doivent faire des réserves de graisse pour supporter cette période de jeûne (qui peut durer un mois chez le Manchot empereur). Cette couche de graisse, doublée d’une couche d’air, est d’ailleurs un élément supplémentaire permettant une excellente isolation contre le froid chez les manchots.

Pour ce qui est des pattes, elles sont emplumées jusque très bas mais les doigts sont nus, probablement parce qu'ils servent de gouvernail avec la queue. Il n’y a pas de palmure, la propulsion se faisant avec les ailes, qui fonctionnent comme des nageoires. Les manchots évitent de se geler la plante des pieds principalement en évitant au maximum le contact avec le sol gelé quand ils sont hors de l’eau (c’est là qu’il peut faire le plus froid). Pour cela ils adoptent une position arquée des pieds, où le poids du corps repose sur les talons et les griffes qui sont recroquevillées.

Paradoxalement, les manchots, et particulièrement ceux qui sont les mieux adaptés aux conditions de froid extrême (comme les Manchots empereur et Adélie) doivent aussi développer des moyens de lutter contre la surchauffe, par exemple lorsqu'ils passent en une seconde de l’eau glacée à la banquise ensoleillée (où leur dos noir absorbe bien la chaleur). Les manchots vont alors haleter, agiter leurs ailes richement vascularisées ou exposer la peau nue autour de leurs yeux pour se refroidir. C’est la rançon d’adaptations très efficaces contre le froid.