伤齿龙生存于晚白垩纪，约7500万年前到6500万年前，最初是因为它尖锐的牙齿而得名。刚开始人们首先认为它是一种蜥蜴，然后又把它当作一种长相呆笨的恐龙，后来把它的骨骼组合起来之后，才发现以前的认识和理解几乎全是错误的。就身体和大脑的比例来看，伤齿龙的大脑是恐龙中最大的，而且它的感觉器官非常发达，因而被认为是最聪明的恐龙。有些科学家甚至认为它可能和非洲鸵鸟智商相近，那将比现生的任何爬行纲都要聪明。袋鼠的IQ大约在0.7。而伤齿龙的IQ高达5.3！好家伙，真是高智力啊。伤齿龙可能和今天鸟类的智力有些相似。今天的鸟类极为聪明：最聪明的鸟能训练开一些玩笑甚至模仿人类的语言。加拿大古动物学戴尔罗素就设想，如果6500万年前没有那场大灾难，伶盗龙的近亲驰龙属，就完全可能进化成为代替人类的一种动物——“恐龙人”，成为地球的主宰。这就是曾经风行一时的“恐人学说”。

伤齿龙起初被认为是种掠食动物，主要以较小型动物为食，复原图例如无脊椎动物或哺乳类。这个论点是根据伤齿龙的手盗龙类特征（例如：脚部的镰刀状趾爪、类似鸟类的可抓握手臂），以及好的深度知觉。然而，有些证据显示伤齿龙可能是杂食性或草食性动物。颌部有着宽广、U形的联合线，类似鬣蜥；蜥是种已适应草食性的蜥蜴。另外，伤齿龙的牙齿呈叶状，有着大型锯齿状边缘，如同草食性恐龙，而且牙齿短而宽广，侧边有磨损面。在1998年，汤玛斯·霍尔兹（Thomas R. Holtz）认为伤齿龙的可抓握手臂、较大型脑部、深度知觉，跟杂食性/草食性的灵长目、杂食性的浣熊具有共同的特性。

一个2008年的研究，分析了来自北美洲各地的伤齿龙牙齿化石，发现阿拉斯加州北坡地区的牙齿，大于较南地区的牙齿。这显示北坡地区的伤齿龙普遍成长至较大的体型。研究人员推测，这是因为没有暴龙科生存于北坡地区，所以该地区的伤齿龙面临较少的竞争者，可以成长至较大的体型。该研究也分析牙齿的磨损模式，认为伤齿龙是以质地较软的食物为食，而无法咬裂骨头或无脊椎动物的外骨骼、以及坚硬的植物。研究人员推测，伤齿龙主要以肉类为食。

根据化石的年龄鉴定，伤齿龙死亡时的平均年龄为3到5岁。

恐龙可能会进化成“恐龙人在很长时间以来，科学家都一直认为恐龙是种笨拙、冷血，随时等待灭绝的动物。然而随着更多科学发现最近浮出水面，譬如考古学家在地球两极地区都发现了恐龙化石，从而迫使科学家彻底改变了以前对恐龙的“偏见”。美国明尼苏达州科学博物馆古生物学家克里斯蒂·科里·罗杰斯称，一些恐龙已经具有足够的能力，可以适应地球演变过程中发生的气候剧变，这意味着如果恐龙没有遭遇6500万年前的那场灭顶之灾，它们将可以继续幸存下来，甚至度过冰河时代。加拿大阿尔伯塔省大学古生物学家菲尔·科里说称，如果6500万年前的那颗小行星并没有撞中地球，那么他相信恐龙至今仍将是地球的主宰。科学家认为，假如人类能够和恐龙生活在同一个时代，人类没有牛羊可以放牧，也许可以养殖一些恐龙。而1.2米长、2.5公斤重的温顺的奇齿龙，则可以成为人类的完美宠物。科学家认为，在恐龙濒临灭绝的时代，当时最高级、最聪明的恐龙大概要数伤齿龙，据俄亥俄州立大学古生物学家拉里·惠特默称，伤齿龙“就像狐属一样狡猾”，它们个子很小，直立行走，喜欢群居。通过研究它们的大脑容量，惠特默发现它们不但拥有良好的视力，甚至还拥有潜在的解决问题的能力。有科学家相信，伤齿龙很可能会沿着灵长目或人类的发展方向进化，“最后进化出智慧的恐龙人”。

白垩纪（CretaceousPeriod，Cretaceous）中生代最后的一个纪。白垩纪（Cretaceusperiod）是中生代的最后一个纪，始于距今1.37亿年，结束于距今6500万年，其间经历了7000万年。无论是无机化合物界还是有机界在白垩纪都经历了重要变革。位于侏罗纪之上、新生界之下。白垩纪是中生代地球表面受淹没程度最大的时期，在此期间北半球广泛沉积了白垩层，1822年比利时学者J.B.J.奥马利达鲁瓦将其命名为白垩系。白垩层是一种极细而纯的粉状灰岩，是生物成因的海洋沉积，主要由一种叫做颗石藻的钙质超微化石和浮游有孔虫化石构成。在这一时期，大陆之间被海洋分开，地球变得温暖、干旱。被子植物门出现了，与此同时，许多新的恐龙种类也开始出现，包括像食肉牛龙这样的大型肉食性恐龙，像戟龙这样的甲龙亚目成员以及像赖氏龙属这样的植食性鸭嘴龙科。恐龙仍然统治着陆地，像飞机一样的翼龙目，例如风神翼龙属在天空中滑翔，巨大的海生爬行动物，例如海王龙统治着浅海。但最早的蛇类、蛾、和蜜蜂属以及许多新的小型哺乳动物也在这一时期出现了。白垩纪时，南美洲与非洲大陆之间的裂谷迅速张开形成南大西洋，到末期已加宽到约3000千米。北大西洋裂谷位于格陵兰和北美东侧，随着北美洲向西漂移，裂谷在扩大。特提斯海把欧亚大陆与非洲分开，中南欧和中近东的许多国家当时都处于海侵中。白垩纪时气候比较温暖，未见极地冰盖迹象。当时大部分地区雨量充沛，气候湿润，近海及滨海地带形成丰富的石油、煤、天然气和油母页岩矿床，如美国得克萨斯州、墨西哥、波斯湾、北非和俄罗斯的许多大油田，又如中国松辽平原上白垩统的大庆油田，东北地区和内蒙古自治区下白垩统的许多大煤田。在一些气候干旱炎热的地区，如中原地区南方晚白垩世的西南湖群和云梦泽水系，有巨厚的膏盐矿床沉积。此外，在云南省白垩纪红层中，含铜砂矿床品位高，规模大，易于开采和冶炼，是中国有名的铜乡。

伤齿龙是由约瑟夫·莱迪（Joseph Leidy）在1856年所命名，最初的拼法为Troödon。在1876年，由H. E. Sauvage正式修正为目前的拼法。

最初发现的伤齿龙牙齿化石，由约瑟夫·莱迪绘制

伤齿龙的牙齿起初被莱迪分类于蜥蜴亚目。但在1901年，法兰兹·诺普乔（Franz Nopcsa）将伤齿龙重新归类于斑龙科；斑龙科在历史上长时间为大部分肉食性恐龙的集中地。在1924年，吉尔摩尔提出这些牙齿应属于草食性厚头龙亚目的剑角龙，而剑角龙其实是伤齿龙的一个次异名；伤齿龙科牙齿与草食性恐龙牙齿之间的相似处，让许多古生物学家认为这些动物是杂食性动物。在1945年，查尔斯·斯腾伯格（Charles Mortram Sternberg）否决伤齿龙属于厚头龙类的可能性，因为这些牙齿与肉食性恐龙的牙齿有较多相似处。

伤齿龙的第一个标本并不是牙齿，而是斯腾伯格在1932年所命名的细爪龙化石，细爪龙的化石被发现于亚伯达省，由一个脚部、手部的碎片、以及一些尾椎所构成。这些化石的明显特征是第二脚趾上的加大趾爪，这被认为是恐爪龙下目的特征。斯腾伯格起初将细爪龙分类于虚骨龙科。在1951年，斯腾伯格假设因为细爪龙有非常特别的足部，而伤齿龙有一样独特的牙齿，它们可能为近亲。不幸的是，在当时并没有足够的标本可供比较，来验证这个假设。

伤齿龙的重建模型，位于伦敦自然史博物馆

在1969年，戴尔·罗素（Dale Russell）叙述了一个更完整的细爪龙骨骸；细爪龙演化成为类似人类的虚构生物“类恐龙人”的科学理论基础，来自于这个研究。细爪龙在1980年代成为一个著名的兽脚类恐龙，而它们的脑部与脚部被叙述地更详尽。在1987年，菲力·柯尔（Phil Currie）重新审视已知的伤齿龙科化石，他将细爪龙重新分类为美丽伤齿龙的一个异名。这次改变被其他古生物学家广泛地接受，因此在最近的科学文献中，所有过去被称为细爪龙的标本，现在都被改称为伤齿龙。

伤齿龙是种小型恐龙，身长约2米，高度为1米，重达60公斤。伤齿龙拥有非常修长的四肢，显示它们可以快速奔跑。伤齿龙拥有长手臂，可以像鸟类一样往后折起，而手部拥有可作出相对动作的拇指。它们的第二脚趾上拥有大型、可缩回的镰刀状趾爪，这些趾爪在奔跑时可能会抬起。

因为这些特征，科学家们认为伤齿龙属于手盗龙类。伤齿龙拥有大型眼睛，显示可能有夜间行动，可能以夜间行动的哺乳动物为食；而且眼睛的方向稍微往前，使伤齿龙拥有深度知觉。事实上伤齿龙的眼睛比其他大部分恐龙还要朝向前方，显示伤齿龙有比其他恐龙更好的深度知觉。它们轻型头颅骨的脑囊类似某些外表类似非洲鸵鸟的恐龙的脑囊。与身体相比，伤齿龙的脑袋是恐龙中最大的。因此伤齿龙被认为是最有智能的恐龙之一。曾经在蛋巢中发现过伤齿龙的恐龙蛋。

伤齿龙的化石被发现于蒙大拿州的朱迪斯河组与海尔河组及双麦迪逊组、阿尔伯塔省的马蹄峡谷组、以及阿拉斯加州的北坡（North Slope）地区。还有一些证据显示伤齿龙较常生活在寒冷的地区，它们似乎在北部地区特别繁盛，以及较寒冷的时期，例如早马斯特里赫特阶。

这些化石来自于相隔数千公里远的地点，而且是在各大陆分隔数百万年之后出现，似乎不可能代表伤齿龙属的同一个种。然而，需要进一步的研究与更多化石才能理解伤齿龙到底有几个种。

1978至1984年间，约翰·霍纳(John Horner)和同事鲍勃·马凯拉(Bob Makela)在蒙大拿州山区进行挖掘，发现了三处恐龙巢穴遗迹，包括一窝排列整齐的伤齿龙(Troodon)蛋。伤齿龙把卵产在刚干涸的湖底或沼泽地的湿润泥土里，靠输卵管向下蠕动的力量能轻松地把它们深深插入泥土中。而生活在中国的白垩纪伤齿龙则是选择水边的沙土地作为产卵地点，它们先用爪子在地上刨出一个坑，然后蹲坐下来使身子成直立或半直立状态，并把蛋产入蛋坑里松软的沙土中。之后再用沙土小心地地这些蛋埋起来。它们还会孵蛋。

一个伤齿龙的蛋巢，在落矶山博物馆展出中

在2002年，Varriccho等人叙述了八个在蒙大拿州的双麦迪逊组发现的伤齿龙蛋巢。这些蛋巢目前存放在落矶山博物馆。第一个蛋巢是由杰克·霍纳（Jack Horner）在1983年发现。杰克·R·霍纳在隔年发现相关的骨头，并在蛋巢附近发现了棱齿龙科奔山龙的部分骨骸，霍纳因此将这些蛋叙述为奔山龙的蛋。在1996年，霍纳与大卫·威显穆沛（David B. Weishampel）重新检验蛋中的胚胎，认为这些蛋属于伤齿龙，而非奔山龙。

在1997年，Varricchio等人叙述了另一个成年伤齿龙的部分骨骸，与其中的至少五颗蛋，这只恐龙可能正在孵蛋。Varricchio等人也叙述了上述其中一个蛋巢。这个蛋巢呈碟状，内侧直径约100厘米，巢壁将蛋围在内侧。其他更完整的蛋巢则有16到24颗蛋。这些蛋的外形为延长的泪滴状，下端尖，下半部插入到沉积层内，上半部倾斜，往中心聚拢。没有证据显示蛋巢内有植物材料。

Varricchio等人从这些蛋巢，提出了数个伤齿龙繁衍能力特征。伤齿龙的繁衍模式似乎介于鳄鱼与鸟类之间，如同种系发生学的默认结果。这些但以成对方式排列，显示伤齿龙可能具有两个产道，类似鳄鱼，而非仅有一个的鸟类。鳄鱼产的蛋数量较多，蛋与成年体的身体相比较小；鸟类的蛋数量较少，与身体相比较大。伤齿龙的体积比则位居中间，蛋的重量约0.5公斤，而成年体的重量为50公斤。这个比例是同等体积爬行纲的10倍，但其中两颗蛋的重量约1.1公斤，比例接近同等体积的鸟类。Varricchio等人也发现多次产卵的证据，一个成年伤齿龙可能在每一、两天产两颗蛋。其中一个蛋巢有22个蛋，而另一蛋巢中的胎胚发展程度接近，显示这些胚胎孵化模式接近。从这些胚胎的发展模式显示，伤齿龙可能刚孵化不久就可以行动，甚至是刚孵化就可以。研究人员估计成年伤齿龙从产卵、孵化蛋、到出生，约化45到65天。研究人员发现蛋巢内没有幼年伤齿龙活动的证据，显示它们可能刚孵化就离开蛋巢，如同鳄鱼与冢雉。

在2008年，Varricchio等人检验编号MOR 748标本的骨组织，发现该标本的骨头缺乏吸收骨髓骨的迹象，显示该个体是个正在产卵中的个体。这群科学家也测量伤齿龙蛋巢中的蛋总体积，与成年伤齿龙的体积比例；将所测量的比例与现代鸟类、鳄鱼相比时，发现伤齿龙的数值与雄性会孵化蛋的鸟类相近。根据此结果，他们推测雌性伤齿龙没有孵化蛋的习性，而是由雄性伤齿龙孵化蛋；另外，他们也推测当时的手盗龙类与原始鸟类也拥有相同的习性。

伤齿龙科恐龙的化石是第一群被叙述的恐龙化石之一。最初，在1856年约瑟夫·莱迪（JosephLeidy）将这些动物分类于蜥蜴亚目；但在1924年，查尔斯·吉尔摩（CharlesW.Gilmore）将他们分类于恐龙归目的鸟臀目。直到1945年，查尔斯·斯腾伯格（CharlesMortramSternberg）将伤齿龙科鉴定、分分类于兽亚亚目。1969年以来，伤齿龙科与驰龙科共同属于恐爪龙下目演化支。但在1994年，托马斯·霍尔特（ThomasR.HoltzJr）根据加大的脑部、长而低的上颌孔等特征，建立了Bullatosauria，包含了似鸟龙下目与伤齿龙科。伤齿龙科的骨盆也显示他们较驰龙科原始。在中原地区新发现的原始伤齿龙科化石，例如中国列龙与寐龙属，显示出伤齿龙科、驰龙科、以及原始鸟类始祖鸟之间的相似处；而现在的大多数古生物学家，包括霍尔特在内，都认为伤齿龙科较接近鸟类，而离似鸟龙下目较远，使得Bullatosauria分类遭到废弃。由TheropodWorkingGroup成员所进行的密集兽脚亚目研究，显示基础驰龙科恐龙、伤齿龙科、以及始祖鸟之间有非常相似的地方。这几个分类形成近鸟类演化支，该演化支由Novas与Pol所提出。Hwang等人所提出的系统发生树，显示始祖鸟代表近鸟类的一个原始分支，而驰龙科与与齿龙科较为先进。这个理论提升了恐爪龙类演化出空气动力学行为的可能性。