在距今约2.5亿～6550万年的中生代，
陆地上的各种恐龙正上演着一场兴亡盛衰的大剧。而在当时的海洋里，生活着一种巨大的爬行动物，它们肥胖的身体像海豚，蛇一样细长的脖子竟可占到身长的一半以上。在它们粗短的身体上长着四只像船桨一样的鳍足，它们依靠四只鳍足的互相配合，不仅能快速游动，而且能灵活转换方向。这就是生活在距今约2亿年前中生代三叠纪末期的海洋怪物——蛇颈龙。
根据蛇颈龙脖子的长短，古生物学家又将其分类为长颈蛇颈龙
和短颈蛇颈龙。
两者都是残暴的肉食者，不仅吃鱼类、带壳的蚌类和贝类，也吃同时代的翼龙甚至同类的幼仔。在恐龙时代的海洋里，蛇颈龙高居生态系统的顶端，堪称“海洋霸主”。
由于蛇颈龙遗骨化石发现不多，古生物学家对它们的生活习性知之甚少，留下了许多未解之谜，甚至就连它们到底是不是恐龙的同类或近亲都还存在争议。
长颈之谜
蛇颈龙最不可思议的是其长脖子的作用。虽然在长达1.4亿年的进化史中也出现过短颈的蛇颈龙，但从化石中我们知道，超过半数的蛇颈龙种类都是朝着长颈方向进化的。在临近恐龙时代终结的中生代白垩纪后期，属于蛇颈龙类的薄片龙的全身长度为14米，而其脖子长度竟然占到了50%，颈椎骨个数达到了76个，而人类仅有7个。
那么，这个长脖子能弯曲到多大程度呢？19世纪的古生物学家设想，长颈龙那高高的、柔韧的脖子可以像蛇一样灵活地旋转扭曲，它们利用长脖子把鱼驱赶到一起。到20世纪末，古生物学家根据新的考古证据证明，蛇颈龙的脖子并不能像蛇那样灵活地旋转扭曲，更不能极端到垂直举起的程度，因为那样做会造成椎骨脱臼。为了解蛇颈龙的脖子究竟能弯曲到多大程度，现在有科学家正在用计算机软件进行分析，但尚未得出结论。
蛇颈龙怎样捕食，又怎样通过长长的脖子将食物吞到肚子里？这个问题也还没有定论。古生物学家在蛇颈龙化石的腹部发现了菊石和双壳纲软体动物的化石，据此推断蛇颈龙的食谱中包括这些带硬壳的生物。他们还在蛇颈龙的胃部发现了许多胃石（滚圆的鹅卵石），因此推测蛇颈龙的牙齿较细，不可能像鲨鱼那样咬断猎物，进食的时候基本上是囫囵吞下，然后靠胃石来研碎蛤蜊等的硬壳。但也有观点认为，胃石是蛇颈龙在水中用来调节浮力的“平衡器”。
蛇颈龙的长脖子究竟能起什么作用，目前古生物学家还不能下结论。一种观点认为，蛇颈龙长长的脖子增加了头与身体之间的距离，这样它们就可以在整个身体还没有暴露前靠近猎物，有利于捕食。但另一种观点认为，长脖子用于隐蔽的作用并不大，因为蛇颈龙在海里呼吸时会产生压力波，猎物只要感觉到压力波的存在，即使还没有看见蛇颈龙，也会迅速逃走。相比之下，蛇颈龙的咽喉倒是比较大，也比较长，估计它们会在靠近猎物时突然扩张咽喉，以消除因呼吸而产生的压力波，这样它们就可以在动静很小的情况下张开大嘴吞下猎物。与此同时，它们通过其粗大喉管的强有力的扩张，产生强大的吸力，将猎物吸入口中囫囵吞下。
天敌之谜
一项新的化石分析显示，在一具蛇颈龙化石中残留有大量的古鲨鱼牙齿，数量超过80颗。有古生物学家据此提出了“蛇颈龙的天敌是鲨鱼”的推论。但一些古生物学家并不赞同这种说法，他们认为古鲨鱼的牙齿很可能是一群古鲨鱼围攻一只濒死的蛇颈龙时脱落在蛇颈龙身上的。要知道，在蛇颈龙生活时代，它们是海洋里体形最大的动物，很难想象鲨鱼甘冒受伤的风险去袭击个头比自己大得多的健壮的蛇颈龙。
如果说蛇颈龙有天敌，那很可能是号称“史前海洋三大霸主”之一的沧龙。
沧龙是距今约9000万年前的白垩纪晚期出现的海洋中最为凶猛的爬行动物。它们是在蛇颈龙独霸海洋后期出现的，并逐步取代了蛇颈龙的“龙头老大”地位。沧龙的头骨很长，向内弯曲的牙齿长而尖利，一般身长为5～9米。在理论上，凶猛的沧龙确实能对蛇颈龙构成威胁，但相关的化石证据至今并未找到。此外，沧龙与蛇颈龙是一起灭绝的，因此两者和平共存的可能性要大一些。
分类之谜
如本文一开始所述，在蛇颈龙生活的中生代，陆地上的统治者是恐龙。鉴于外观上脖子长的特征，以及同属爬行类，人们很容易将蛇颈龙同恐龙混为一谈。那么，它们是同类吗？
实际上，蛇颈龙和恐龙是完全不同的生物。以著名的食肉恐龙霸王龙和角龙为例，它们的后肢是从腰部垂直向下立于地面的，蛇颈龙、鳄等则不同，它们的后肢不是垂直向下，而是向身体两侧伸展。再者，两者的脚足形态差距也比较大，恐龙的脚足有脚趾和脚爪，蛇颈龙的脚足则与海豚脚足相似。
另外，从物种分类看，蛇颈龙从颈根部到头部的长度比尾巴还要长，而恐龙脖子的长度与尾巴的长度几乎相同。按照严格的物种分类方法分析，虽然同属爬行动物，鳄类、龟鳖类与恐龙有近缘关系，而蛇颈龙与恐龙则没有亲缘关系。所以，蛇颈龙与恐龙是不同的生物。
卵生之谜
今天，海洋里的大多数爬行动物都是卵生的，例如海龟。海龟几乎一生都生活在海里，但每当生育时它们就会爬到岸边产卵。过去古生物学家把蛇颈龙生活的场景复原成像海龟那样经常上岸，但这种推测现在已被否定，因为考虑到蛇颈龙的骨骼构架，它们上岸是件非常困难的事情。
以人类为例，如果我们趴在地上，我们的心肺器官不会因为自重压迫而不能正常工作，原因是我们从脊椎延伸出来的肋骨把胸部器官整个地包裹并支撑起来。再以鳄鱼为例，鳄鱼之所以能够上岸产卵，是因为它们身体两侧的肋骨把腹部包裹和支撑了起来。而蛇颈龙的内脏并没有这样的支撑骨架。化石分析表明，蛇颈龙的脊背侧的肋骨与腹侧的肋骨是分离的，没有衔接到一起，所以起不到对腹部内脏的支撑和保护作用。如果它们从有浮力的水世界中爬出，就会因自身的重量压迫心肺，导致呼吸困难甚至死亡。
如此来看，不能上岸的蛇颈龙唯有在海里产仔，而且其幼仔一出生应该就会游泳。所以，蛇颈龙像哺乳类那样是胎生的观点很有说服力。英国《自然》杂志曾报告，在被视为蛇颈龙祖先的海栖爬行动物胡氏贵州龙化石中，发现了其腹部怀有的完全成形的胎儿，这也证明蛇颈龙是胎生的可能性很大。
灭绝之谜
最早的蛇颈龙化石是在欧洲被发现的，该地层属于距今约2亿年的中生代三叠纪末期。后来，在欧洲、北美和非洲的恐龙大繁荣的侏罗纪地层中均发现了蛇颈龙化石。再后，蛇颈龙化石在世界各地的白垩纪地层中都有发现。
从多样性方面来说，在侏罗纪地层中发现的蛇颈龙化石种类最多。虽然蛇颈龙在侏罗纪时的栖息区域并不广，但却存在多个种类。这些种类分成两个系统进化：具有细长脖子的长颈蛇颈龙和具有大型头骨的短颈蛇颈龙。短颈蛇颈龙在侏罗纪末数量锐减，不过，后来从长颈的群体中又再次分化出了短颈的种类。
除了蛇颈龙，恐龙时代的海洋里还生活着很多海栖爬行动物。其中，形似海豚模样的鱼龙类、
巨鳄模样的沧龙类
和蛇颈龙一起被称为“中生代三大海栖爬行动物”。鱼龙类是三者中最早出现的，生活在三叠纪中期（约2.45亿～2.28亿年前）。鱼龙类也进化出了不同的分支，例如长着15米巨大身躯的肖尼龙，拥有直径达25厘米巨大眼球的眼球龙。鱼龙的多样化到白垩纪中期结束。
沧龙类是三者中最后出现的，它们在白垩纪末期才开始繁盛，并最终取代蛇颈龙成为新的“海洋霸主”。目前尚不清楚沧龙和蛇颈龙的关系，不过从化石中可以看出它们的食物不同，因此两者共存的可能性很大。
繁荣了一亿多年的蛇颈龙与恐龙同时在距今6550万年前灭绝，其原因迄今仍然为谜，或者受其主要食物——菊石灭绝影响也未可知。
脑袋到底长哪边？
1867年春天，外科医生西奥菲勒斯·H·特纳博士随军驻扎在美国堪萨斯州西部的华莱士堡。他喜欢利用闲暇时间到郊外打猎和采集矿石标本。有一天，他在远郊的山谷中发现了几块类似大型动物的骨骼化石，他整理了三块椎骨，并托人寄给了美国史密森学会的库珀博士。库珀博士见到椎骨化石后，随即写信请特纳博士保护和收集好剩下的化石。
1868年3月初，当所有剩下的化石终于到达库珀博士的研究室后，他立即展开了研究工作。首先引起他注意的是一长串像铰链一般的椎骨，总共有70多个。从该生物的整体骨架看，它应该是个庞然大物，可这些椎骨跟其他骨骼相比显得细小，只有跟身体相接的那一截“尾椎骨”比较粗壮。库伯教授自1861年就在美国史密森学会进行爬行类研究，他对蜥蜴研究得很多，而绝大多数蜥蜴都长着较短的脖子和较长的尾巴，所以他推断这一串又长又小的椎骨是一条尾巴。在没有发现后肢骨骼化石的情况下，他甚至怀疑这个叫做长颈龙的巨大动物没有后肢。
1869年8月，库珀博士准备发表自己对该长颈龙化石的研究，并且画出了骨骼化石的结构图。在图上，库珀将长颈龙的脑袋接在了较短的椎骨链上，形成了长颈龙尾巴比脖子长的景象——绝大多数爬行类不都是那样的吗？
然而，在1870年3月8日召开的史密森学会会议上，一位名叫约瑟夫·莱迪的学者当众指出：库珀博士错误地将蛇颈龙的脑袋安在了尾巴上。通过仔细研究，约瑟夫认为，在爬行类蛇颈龙的骨骼特征中，第一颈椎和轴椎骨常常在头骨后面融合成一块叫做枕骨踝的关节，而在那串又长又细小的椎骨末端，恰好存在这样的和头骨连接的关节，由此说明这种巨大动物实际上长着比尾巴更长的脖子。
在科学事实面前，库珀教授迅速作出决定，追回那些准备印刷的图片，将“倒退的蛇颈龙”的头尾对调了回来。
