要回答这个问题，有好几种方法。有些恐龙保存了变成化石的胃的内容物，这些直截了当的告诉了我们它们的最后的晚餐。一些被认为是恐龙粪便的化石，告诉了我们恐龙的食物中难以消化的东西。但是这些证据不但十分稀少，而且被发现认为属于恐龙的粪便也不一定就是恐龙的。食肉恐龙的牙齿的形态，可以与在猎物骨头上留下的牙痕进行对比，而这些证据在化石记录中相当普遍，而且提供了更加可靠的证据。但是这种方法无法应用在食植恐龙的身上。
一个方法就是研究食植恐龙的牙齿的微小结构(牙齿表面的擦痕和小点)。定量的研究牙齿的微结构可以区分恐龙是吃草还是吃树叶的。那些吃草的动物的牙齿表面没有多少小点，而是具有大量的刮痕而那些吃树叶的动物牙齿表面有许多小坑(是由于坚硬的树木导致的)和刮痕。对哺乳动物的牙齿已经非常广泛，而且哺乳动物牙齿上的刮痕可以鉴定出它们吃的特定的植物。随着地质历史的演化，不同的植物产生了不同的方法来抵御食植动物。它们通过改变它们的化学成分并且在叶子和茎干中加入了更多的纤维素，让它们更难被动物消化和咀嚼。有些植物的茎干中加入了蛋白石组成的植硅体，来让它们的茎干更难被咀嚼，因此不同的植物在动物的牙齿上留下了不同的痕迹。对人类的牙齿的微结构的研究发现，不同的食物(比如小麦和大麦)，在牙齿上留下了不同的微结构。在早白垩世的被子植物的辐射，导致了植物王国的巨大变化，同时也对应着鸟脚类恐龙的特化。
我们(英国学者和他的中国女学生)应用哺乳动物牙齿研究的成熟方法，对鸟脚类恐龙的牙齿的微结构进行了研究，来了解在白垩纪早期惊天动地的变化中，它们食物发生了怎样的改变。
我们(英国学者和他的中国女学生)还应用这个方法研究了恐龙的咀嚼的方式。恐龙牙齿刮痕的方向告诉了我们它们嘴巴的活动方向，而牙齿刮痕的平行程度告诉我们这些与特定的咀嚼方式有关。在特定方向上的刮痕的频率可以让我们区别不同咀嚼方式一些不同的方向。这些方法结合前面的方法，可以帮助我们了解恐龙咀嚼的力度方向和张力。初步的研究表明，鸟脚类恐龙的咀嚼方式远远比我们以前想象的要复杂。