以乳汁哺育幼仔的胎生脊椎动物（单孔类卵生），亦称兽类。是动物界中最高等的类群。其中除马、牛、羊、猪、猫、狗、兔等家畜以及虎、鹿、象、鼠、刺猬、蝙蝠、鲸等野生种类外，也包括人类。本纲动物大小相差十分悬殊。小如巢鼠（Micromys minutus），长不足70mm，重不足10克；大如蓝鲸（Balaenoptera musculus），长30多米，体重可达100吨以上。

胎生和哺乳。除单孔类为卵生、有袋类的胎盘极不完善之外，一般哺乳动物为胎生。胎儿均在子宫内发育，通过胎盘与母体进行物质交换——吸取营养、排除废料。子宫有双子宫、对分子宫、双角子宫和单子宫4种类型（见生殖系统）。有乳腺分泌乳汁，用以哺育幼仔。

体表被毛，体温恒定，皮肤腺发达。毛为哺乳动物所特有，水生哺乳动物毛被虽退化，但皮下脂肪发达，它们均具隔热保温功能。许多哺乳动物还通过汗腺分泌汗液来调节体温，汗腺少的动物（如狗等）则通过张口喘气等扩散水分以降低体温。角、爪、甲和蹄都是表皮角质层的变形物，仅形状和功能不同而已。皮肤腺除汗腺外，还有皮脂腺、乳腺和气味腺等，也都由表皮衍生而来。汗腺有降温兼排泄的功能；皮脂腺是重要的外激素源，其分泌物可滋润体表和毛发；真兽类的乳腺呈泡状，有乳头，乳头的位置和数目因种而异；臭腺和麝香腺等统称气味腺，能发出特殊气味，有标志领域、传递信息或自卫的作用。

具有高度发达的神经系统和感觉器官。表现在大脑和小脑都很发达。大脑皮层加厚，并出现脑沟与脑回（单孔类、食虫类、啮齿类以及一些蝙蝠等脑表面平滑）。有胎盘类左右大脑半球之间有胼胝体，主要由连接新脑皮的大量神经纤维构成。视觉、嗅觉和听觉一般都比较灵敏。中耳有彼此相接的三小骨（蹬骨、砧骨和槌骨），多数有发达的外耳道和耳壳。

骨骼系统更加健全。哺乳动物的脑颅较大，颧弓外突，附有发达的咬肌：延长的а腔内有а甲骨；由鼓骨构成听泡；下颌骨由一块齿骨构成，直接与脑颅连接成颅接式关节（图1）；两个枕髁。7枚颈椎（海牛6枚，树懒4～9枚）。肩带主要由肩胛骨构成，有攀缘、飞翔能力或前肢能作复杂动作的种类，锁骨发达。四肢下移至腹面，肘关节向后，膝关节向前，可使身体支离地面，有利于在陆地快速运动。

图1 哺乳类和爬行类的下颌、耳部比较图

哺乳动物的上、下颌均有齿并着生在齿槽内，称槽生齿。而且分化为门齿（切齿）、犬齿、前臼齿和臼齿（后两者合称颊齿），称异型齿。哺乳动物牙齿的数目和分化状况，因种而异。可以不同的齿式表示。有胎盘类的牙齿最多44枚，其齿式为：

门齿（I），犬齿（C），前臼齿（Pm），臼齿（M））＝44

可简写成：＝44

但一般都趋于减少，如大熊猫的齿式为＝40，仓鼠的齿式为＝16。除臼齿外，牙齿均须更换，先出的为乳齿、后生的为恒齿。但齿鲸和海牛等少数种类则终生保留乳齿，不换恒齿。

代谢水平较高，消化、呼吸、循环系统更趋完善。哺乳动物不仅用牙齿摄食、对食物进行切割和研磨，并使食物在唾液的作用下开始消化。胃肠消化功能也增强。反刍类、鲸和海牛等为复胃，具单胃的食草动物通常有一个发达的盲肠（海象、犰狳、大食蚁兽和蹄兔有一对盲肠）。呼吸器官——肺由气管反复分枝，终端膨大成数量极多的肺泡囊和肺泡，因此具有极高的换气效能。如人体的肺泡约有7亿个，总面积可达60～120m²。胸腔和腹腔之间有肌肉质的膈（横膈膜）。膈肌与肋间肌协同张缩，使胸腔扩大与缩小，形成呼吸动作。口腔顶部的硬腭向后延伸成软腭，使鼻内孔后移到咽部，口腔与鼻腔完全隔开，在咀嚼食物时不致影响呼吸。循环系统中心脏分为四室，从心脏发出左体动脉弓，红细胞无核，进行两个循环过程，保证了高的代谢水平。

哺乳动物可适应多种生活环境。生活于开阔地的马和羚羊等大、中型兽类大多善于奔跑。生活在隐蔽条件较差的鼠类和鼩鼱等小型种类往往掘穴而居。鼢鼠等则发展成完全营地下生活的类型。跳鼠宜居于植被稀疏的荒漠地带。浣熊及长臂猿等林栖兽类善于攀缘。鼯鼠和袋鼯利用其体侧的皮膜能在树间滑翔。蝙蝠是飞翔的哺乳动物。水獭、河狸和麝鼠等为半水栖的类型。鳍足目都生活于海洋，但仍须返回陆地产仔。只有鲸类才是完全摆脱了陆地环境的次生性水生哺乳动物。

食性大致可分为食草、食虫、食肉和杂食等类型。以植物为生的有兔形目、长鼻目、奇蹄目、偶蹄目、蹄兔目、海牛目和皮翼目；多种啮齿动物以及灵长目中的大猩猩，食肉目中的大熊猫、小熊猫、扁头猫、果子狸等也都主食植物。主食昆虫的种类有贫齿目、鳞甲目和管齿目；食虫目和翼手目中的大部分种类、灵长目中的眼镜猴、食肉目中的土狼等都以昆虫为主要食料。灵长目和食肉目中的犬科、熊科以及浣熊科中的很多种类是杂食性的，有袋类、翼手目和啮齿目中也有一些种类的食谱极为广泛。水生或半水生动物一般以鱼类或其它水生动、植物为食。某些蝙蝠也能捕食鱼类。另一些蝙蝠（如长舌果蝠）专门采食花粉和花蜜。吸血蝠以吸食其它动物的血液为生。蓝鲸主食浮游甲壳动物。鬣狗与一些犬属中的种类还常以动物的尸骸为食。

大多数哺乳动物都有一定的发情、交配和产仔的季节。狐、熊等每年只发情一次，产一窝幼仔。象两年繁殖一窝。但犀牛、猪、牛、象、长颈鹿和灵长类等则无固定的繁殖期。另一些种类每年可出现几个发情周期。如果发情具有季节性，如黄鼬、水貂、獐、麝等，每年只能产一胎；如果发情时间延续较长或全年发情，如一些小型啮齿类，则每年可产数窝。一般说来，小型哺乳动物每年怀胎次数多或每胎仔数多的种类，怀孕期较短（见表）。

各种哺乳动物的寿命差别甚大。一般说来，寿命的长短与其个体大小有一定关系。在饲养条件下，黑猩猩可活40年，熊34年，狮30年，海豹19年，象69年，而田鼠的寿命大约只有一年左右。

几种哺乳类的怀孕期、产仔数和性成熟年龄

有些哺乳动物，还具有迁移（如驯鹿、蓝鲸、旅鼠等）、蛰眠（如黄鼠、黑熊等）、贮粮（鼠兔、沙鼠、田鼠等）等习性和育幼、集群、领域性及社群序列等行为。

在古生代上石炭纪晚期（距今约3亿多年），出现了与哺乳动物较为接近的爬行动物类群——盘龙类，其头骨和牙齿等结构已显示出近似哺乳类的倾向。经过二迭纪的一度繁盛之后，就被其后裔兽孔类所代替。兽孔类中包括较为古老的食草类群，也有与哺乳类十分相似的食肉类群兽齿类，它们具有次生腭，两枚枕髁、下颌骨的齿骨特别发达，并有槽生的异型齿，以及四肢已能将身体支离地面等特征。哺乳动物很可能由其中的一支或几支发展而来。现存的有袋类和有胎盘类最早出现于中生代末白垩纪晚期，其祖先是由侏罗纪时的三结节类所分化出来的古兽类。而原兽亚纲则可能是三迭纪末出现的多结节齿类或其相近类群的后裔。然而单孔类的化石直到更新世（距今约100万年）方才出现，因此推测它是直接由似哺乳类的爬行动物演化而来。

现存的哺乳动物约有4154种、1018属、134科、19目。中国约有500种、200属。本纲分3个亚纲。