哺乳動物有許多種，從巨大的藍鯨到微小的齧齒動物不等。很難得到哺乳動物有多少種的確切數字，因為一些哺乳動物瀕臨滅絕，而另一些仍有待發現。但目前有大約5500種已鑑定的哺乳動物，分為大約1200個屬、200個科和25個目。這些數字可能看起來很大，但與大約10000多種鳥、3萬種魚、五百萬種昆蟲相比，哺乳動物的種類微不足道。但哺乳動物是地球上最高階的動物，而靈長類是最高階的哺乳動物。

所有哺乳動物都有乳腺，乳腺產生母乳，母親用母乳餵養幼崽。但是，並不是所有哺乳動物都有乳頭，鴨嘴獸和針鼴鼠是單孔目動物，它們透過乳腺慢慢滲出乳汁來哺育幼崽。單孔目動物也是唯一產卵的哺乳動物，所有其他哺乳動物都生下活的幼仔，而雌性則有胎盤。單孔類是最原始的哺乳動物。

所有的哺乳動物都有毛髮，毛髮是在三疊紀時期保持體溫的一種方式，但是有些動物比其他動物毛更多。更確切地說，所有哺乳動物在生命週期的某個階段都有毛髮。例如，鯨魚和海豚胚胎在子宮內孕育時，只有短暫的毛髮。

大約2.3億年前，在三疊紀晚期，“類似哺乳動物的爬行動物”建進化成真正的哺乳動物。具有諷刺意味的是，第一批哺乳動物的進化時間幾乎與第一批恐龍一致。在接下來的1 . 65億年裡，哺乳動物退避到進化的邊緣，生活在樹上或地下洞穴裡，直到恐龍的滅絕最終讓它們佔據了地球的中心舞臺。

哺乳動物能夠進行高階社會行為，部分歸功於它們更大的大腦，哺乳動物往往比其他型別的動物更擅長社交。社會行為的例子包括角馬的群體行為，狼群的狩獵能力，以及猿類群落的優勢結構。

哺乳動物和其他動物的一個主要區別主要脊椎動物科例如兩棲動物、爬行動物和魚類，後代至少需要一些父母的照顧才能成長。然而，也就是說，一些哺乳動物嬰兒比其他嬰兒更無助:沒有父母的密切照顧，人類嬰兒會死去，而許多食草動物(如馬和長頸鹿)出生後能夠立即行走和覓食。

哺乳動物最令人驚訝的事情之一是它們在過去5000萬年中成功擴充套件到不同的進化生態位。有水生哺乳動物(鯨魚和海豚)，飛行哺乳動物(蝙蝠)，爬樹哺乳動物(猴子和松鼠)，穴居哺乳動物(老鼠和兔子)，還有無數其他品種。作為一個綱，實際上哺乳動物比任何其他脊椎動物科都征服了更多的棲息地。相比之下，在恐龍生活在地球上的1 . 65億年裡，它們從未完全融入水中，也沒有學會如何飛行。翼龍和滄龍並不是恐龍。

靈長類動物被認為是最高階的哺乳動物。它們有對生拇指;直立兩足的行走姿勢;腦容量大;雙眼面向前方。這些賦予了哺乳動物更多的優勢。