A penugem de pó e finas penas compridas chamadas filo plumas ficam distribuídas entre as penas de contorno de muitas aves. Acredita-se que sensores na base das filo plumas alertem a ave de qualquer problema em suas penas externas e que até mesmo a ajudem a avaliar sua velocidade de vôo. As barbas da penugem de pó — o único tipo de pena que nunca pára de crescer nem passa pelo processo de muda — se desintegram formando um pó fino que supostamente contribui para a impermeabilização da plumagem da ave.
Entre outras funções, as penas protegem as aves do calor, do frio e da luz ultravioleta. Por exemplo, os patos marinhos parecem suportar bem os gélidos ventos oceânicos. Como? Debaixo da sua quase impenetrável cobertura de penas de contorno fica uma camada espessa de penas macias e felpudas chamadas penugem lanosa, que pode ter até 17 milímetros de espessura e que cobre a maior parte do corpo do pato. Essa penugem natural é um isolante térmico tão eficiente que nenhum material sintético já inventado se compara a ela.
As penas acabam se desgastando e então as antigas caem e nascem novas durante o processo de muda. Na maioria das aves, a muda das penas das asas e da cauda ocorre numa ordem previsível e equilibrada, mantendo assim a capacidade de vôo.
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