Кроме живорождения и выкармливания потомства молоком, для млекопитающих характерен целый ряд признаков; некоторые из них встречаются и у других групп позвоночных, некоторые свойственны не всем видам млекопитающих, и лишь отдельные такие признаки уникальны. Среди таких особенностей:
Наличие волосяного покрова (шерсти) , потовых и сальных желёз;
Особый тип строения головного мозга (в том числе сильное развитие конечного мозга, переход к нему функций основного зрительного центра и центра управления сложными формами поведения) ;
Наличие трёх слуховых косточек среднего уха (видоизменённых костей нижней челюсти) , наружного ушного прохода и ушной раковины;
Семь позвонков в шейном отделе позвоночника;
Истинная гомойотермия (теплокровность) ;
Четырёхкамерное сердце; одна (левая) дуга аорты;
Альвеолярное строение лёгких;
Зубы, сидящие в ячейках (альвеолах) челюстей; гетеродонтность (разнозубость) ;
Безъядерные эритроциты.