Corpul lor este acoperit cu păr, blană, țepi sau plăci, îsi hrănesc puii cu laptele produs de mamele, sunt animale homeoterme, avânt o temperatură medie a corpului de 36-38 de grade Celsius, au glande mamare sub piele, inima este cvadricamerală, cu două atrii și două ventricule, dentiția este alcătuită din dinți specializați (canini, molari, ș. a.) și prezintă 3 osișoare ale urechii medii: ciocan, nicovală și scăriță.
Clasificarea mamiferelor a avut loc prin mai multe iterații, deoarece Carl Linné a definit inițial clasa. Nici un sistem de clasificare nu este universal acceptat; McKenna & Bell (1997) și Wilson & Reader (2005) oferă compendii recente utile. Principiile clasificării și o clasificare a mamiferelor lui George Gaylord Simpson (Buletinul AMNH v. 85, 1945) furnizează sistematica originilor și relațiilor mamiferelor care au fost predate universal până la sfârșitul secolului al XX-lea. Din clasificarea lui Simpson, înregistrarea paleontologică a fost recalibrată, iar în anii care au urmat au avut loc mult dezbateri și progrese în ceea ce privește fundamentele teoretice ale sistematizării în sine, parțial prin noul concept de cladistică.
