El rasgo más llamativo del género es su marcada heterodoncia, es decir, la presencia de dientes con formas diferentes según su posición en la boca. En la región anterior aparecían dientes pequeños, seguidos por grandes dientes caniniformes, mientras que más atrás se desarrollaban piezas destinadas a cortar y procesar vegetación. El predentario formaba parte de un pico anterior utilizado para seleccionar o arrancar alimento. Los caniniformes, especialmente desarrollados en algunos ejemplares, han sido interpretados como estructuras relacionadas con defensa, competencia intraespecífica o alimentación oportunista, aunque su función exacta continúa siendo discutida.
La importancia de Heterodontosaurus radica en que muestra que los primeros ornitisquios ya poseían una notable diversidad craneodental. Su combinación de pico, predentario, heterodoncia y dientes posteriores especializados representa una etapa temprana en la evolución de los complejos sistemas de alimentación que posteriormente aparecerían en ceratopsios y ornitópodos. Además, su pequeño tamaño y constitución grácil contrastan con los grandes ornitisquios cuadrúpedos posteriores, lo que ayuda a reconstruir la condición ancestral del grupo como dinosaurios relativamente pequeños, ágiles y predominantemente bípedos.
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