飲食：依賴海洋
信天翁喜歡跟隨船隻吃一些人類從船上扔下的廢棄物，可以不難看出它們它們是食腐動物。它們的飲食範圍很廣，但經過對它們胃內成分的詳細分析，發現魚、烏賊、甲殼類構成了信天翁最主要的食物來源。它們主要在海麵上獵捕這些食物，但偶爾也會像鰹鳥一樣鑽入水中，灰頭信天翁一般可以潛水深度達6米，還有可以以潛水更深的灰背信天翁，它們最深可潛達12米深。
因為夜間時會有很多的海洋有機物浮到水麵上來，所以信天翁有時會在晚上出來覓食。有關信天翁白天和夜間覓食的比例問題，人們通過勸服它們吞下一個傳感器的辦法便可以獲得詳細信息。傳感器位於胃中，當信天翁吞入一條從寒冷的南大洋水域中捕獲的魚時，體內溫度會立刻降低，傳感器便將此記錄下來。信天翁的食物攝入成分比例因種類的不同而不同，而這對又影響到它們的繁殖。
繁殖生物學：一個伴侶，一個孩子
信天翁的平均年齡可達30歲，相比其他鳥類的壽命，算是壽命相當長的鳥類之一。但它們繁殖較晚。雖然3～4歲時生理上就具備了繁殖能力，但實際上它們在之後的數年裏並不開始繁殖，有些甚至直到15歲才進行繁殖。剛發育成熟後，幼鳥會在繁殖季節臨近結束時出現在繁殖地，但時間很短；此後的相當一段時間裏它們會花大部分的時間會尋找自己的另一半。當一對配偶關係確立下來後，通常就會一直生活在一起，直到一方死亡。“離婚”隻發生在數次繁殖失敗後，並且代價很大，因為它們接下來幾年內都不會繁殖，直至找到新的配偶。事實上，對於漂泊信天翁來說，就算再找到新的伴侶也會永久性的降低它們的生殖成功率。
信天翁大部分都會群居營巢，甚至會有數以萬計成雙入對的信天翁群居在一起，絕對稱得上是蔚為壯觀。隻有Phoebetria屬的兩個種類主要在懸崖的岩脊上單獨營巢。有幾個種類的巢為一個堆，由泥土和植物性巢材築成，非常大，成鳥爬上去都有困難。而熱帶的信天翁較少築巢；加島信天翁則根本不築巢，它們將卵置於足部四處遊蕩。一般到了繁殖期雄鳥會先來到群居地，等待雌鳥的到來。
信天翁的孵卵任務和鴕鳥一樣由雙方共同承擔，不過信天翁一般是幾天輪換一次。一般較小種類信天翁的孵化期約為65天，而皇信天翁約為79天。對於剛孵化的雛鳥，親鳥開始時主要是喂育，後來則主要是看護。在出生20天後，看護期結束，接下來成鳥隻是定期回到陸地給雛鳥喂食。黑腳信天翁的雛鳥白天常常會在離巢30米的周圍尋找陰涼處踱步，但隻要親鳥帶著食物一到，它們就立即衝回巢中享用父母的恩惠。而信天翁的成鳥則需要花很長的時間用以來辨認自己的雛鳥，雛鳥將會從它們的父母那裏得到未消化的食物和已消化了的獵物所產生的油。
有些種類的親鳥如漂泊信天翁會在育雛期間，彼此輪流到遙遠的捕食區域去覓食，短則1~3天，長則5天以上。而漂泊信天翁更是令人敬佩，雄鳥往往會比雌鳥飛到更遠的南方去尋找食物，因此也就要麵對更寒冷的海水和暴風雨更多的惡劣天氣。故漂泊信天翁的雄鳥的翼負載無一例外地具有比雌鳥更高。
一般黑眉信天翁和黃鼻信天翁的飛羽長齊需要大約120天，而漂泊信天翁大約278天。所以一般漂泊信天翁的留巢期是最長的，包括孵化期在內長達356天，也就意味著漂泊信天翁隻能隔年繁殖，因為每次繁殖後都必然有一個換羽期。事實上，已知的包括全部的”大信天翁”種類、灰背信天翁、烏信天翁和灰頭信天翁等在內的至少有9個種類的信天翁是兩年繁殖一次。
人們曾認為不繁殖的信天翁，會漫無目的的在海上飛行。然而，附於漂泊信天翁身上的現代傳感器顯示情況並非如此，而似乎是個體會朝海上的某個特定區域飛去，並在那裏度過大部分時光。它們一年隻產一個卵，孵卵是雙方分工合作的，在它們孵卵的75～82天裏，雌鳥的任務就是孵卵，而雄鳥則負責在巢外做警衛。