哺乳动物大多是胎生，以乳汁哺育幼儿，哺乳动物所处的阶段是动物发展史上最高级的阶段，哺乳动物也是与人类关系最密切的一个类群。现存的哺乳动物可分为原兽亚纲，如鸭嘴兽等；后兽亚纲，如袋鼠等；真兽亚纲，包括大多数哺乳动物。

哺乳动物的体表有毛，身体一般分为头、颈、躯干、尾和四肢五部分。体腔分为胸腔和腹腔两部分。它们的牙齿有门齿、犬齿、前臼齿和臼齿。心脏分为两心房和两心室，并有体循环和肺循环两条循环线路，体温恒定。

哺乳动物的皮肤有两层。表皮是死亡细胞形成的外层；真皮则含有血管、神经末梢和腺体。肌肉能让皮肤上的毛发竖起或放下，以保持或释放具有隔离作用的一层空气。

哺乳动物的皮肤中，有数种有用的腺体。雌性有乳腺，能分泌乳汁，养育后代；皮脂腺能产生油脂润滑剂，以保护皮毛，并能防水；汗腺对体温控制很重要，它使许多哺乳动物体表的水分蒸发，起到散热的作用；臭腺会产生复杂的气味，传达哺乳动物的情况、性状态和其它信息。

哺乳动物有一个共同的特征就是体毛。许多哺乳动物都有柔软的底毛和粗硬的披毛构成的双层毛皮，以隔离冷和热。特殊的毛形成须或触须，对碰触极为敏感。皮毛的纹路可作为伪装或沟通信息之用。刺和刺毛是变形的毛，能形成一层保护罩。

哺乳动物移居到不同的栖息地后，会调整它们的结构、运动方式、饮食习惯和群体习惯，以适应特殊的生活环境。大部分的地栖性哺乳动物都以四肢行走，但有些靠两腿行走；有些只用脚趾或脚尖碰到地面；有些避居地下；有些则以树为家。许多哺乳动物擅长游泳，尤其是水生哺乳动物，如鲸鱼、海豚、海豹和海牛等已经完全适应水中生活。

哺乳动物在严酷的气候变化期间得以幸存，关键在于它们能以调节新陈代谢、血流、发抖、流汗和喘气，来调节体内温度。恒温使哺乳动物即使在极端的外在温度下，也能保持活力，因而能占领范围更广大的领地。