Ukuran mamalia berkisar dari paus biru besar hingga tikus kecil. Salah satunya enam kelompok hewan dasar, mamalia hidup di laut, di daerah tropis, di padang pasir, dan bahkan di Antartika. Berbeda dari satu sama lain, mamalia memiliki sejumlah karakteristik fisik dan perilaku yang sama.
Penghitungan definitif sulit didapat - karena beberapa mamalia berada di ambang kepunahan, sementara yang lain tetap ditemukan — tetapi saat ini ada sekitar 5.500 spesies mamalia yang diidentifikasi, dikelompokkan menjadi sekitar 1.200 genera, 200 famili dan 25 pesanan. Jumlah itu mungkin tampak besar, tetapi sebenarnya kecil jika dibandingkan dengan sekitar 10.000 spesies burung-burung, 30.000 spesies ikan, dan lima juta spesies serangga hidup hari ini.
Semua mamalia memiliki kelenjar susu, yang menghasilkan susu yang dengannya ibu menopang bayinya. Namun, tidak semua mamalia dilengkapi dengan puting susu; platypus dan echidna adalah monotremes yang mengasuh anak mereka melalui "tambalan" susu yang perlahan-lahan merembes susu. Monotremes juga satu-satunya mamalia yang bertelur; semua mamalia lain melahirkan untuk hidup muda, dan perempuan dilengkapi dengan plasenta.
Semua mamalia memiliki rambut, yang berevolusi selama Periode trias sebagai cara untuk mempertahankan panas tubuh, tetapi beberapa spesies lebih hairier daripada yang lain. Secara lebih teknis, semua mamalia memiliki rambut pada tahap tertentu dalam siklus hidupnya; misalnya, embrio paus dan lumba-lumba hanya memiliki rambut untuk periode waktu yang singkat, ketika sedang hamil di dalam rahim. Judul Mamalia Hairiest Dunia adalah masalah perdebatan: beberapa menggembar-gemborkan Musk Ox, sementara yang lain bersikeras singa laut mengepak lebih banyak folikel per inci persegi kulit.
Sekitar 230 juta tahun yang lalu, selama periode Trias akhir, populasi therapsids ("reptil mirip mamalia") terpecah menjadi mamalia sejati pertama (kandidat yang baik untuk kehormatan ini adalah Megazostrodon). Ironisnya, mamalia pertama berevolusi pada waktu yang hampir bersamaan dengan mamalia dinosaurus pertama; selama 165 juta tahun berikutnya, mamalia dibuang ke pinggiran evolusi, hidup di pohon atau menggali di bawah tanah, sampai kepunahan dinosaurus akhirnya memungkinkan mereka untuk menjadi pusat perhatian tahap.
Semua mamalia memiliki beberapa keanehan anatomi utama, mulai dari yang tampaknya kecil (tiga tulang kecil di telinga bagian dalam yang membawa suara dari gendang telinga) hingga yang tidak terlalu kecil. Mungkin yang paling signifikan adalah area neokortikal otak, yang menyumbang kecerdasan relatif mamalia dibandingkan dengan jenis hewan lain, dan hati empat mamalia, yang memompa darah melalui mereka tubuh.
Meskipun klasifikasi mamalia yang tepat masih menjadi subjek perselisihan, jelas hal itu berkantung (mamalia yang menginkubasi anak mereka di kantong) berbeda dari placentals (mamalia yang menginkubasi anak mereka sepenuhnya di dalam rahim). Salah satu cara untuk menjelaskan pemisahan ini adalah dengan membagi mamalia menjadi dua lapisan evolusi: Eutheria ("binatang sejati") yang termasuk semua mamalia plasenta, dan Metatherians ("di atas binatang") yang menyimpang dari Eutheria suatu saat selama Era Mesozoikum dan termasuk semua marsupial yang hidup.
Alasan semua mamalia memiliki rambut adalah karena semua mamalia memiliki rambut metabolisme endotermik, atau berdarah panas. Hewan endotermik menghasilkan panas tubuh mereka sendiri dari proses fisiologis internal hewan berdarah dingin (ectothermic), yang melakukan pemanasan atau pendinginan sesuai dengan suhu lingkungan mereka tinggal di. Rambut memiliki fungsi yang sama pada hewan berdarah panas seperti halnya bulu pada burung berdarah panas: rambut membantu melindungi kulit dan menjaga panas vital agar tidak keluar.
Berkat otak mereka yang lebih besar, mamalia cenderung lebih maju secara sosial daripada jenis hewan lainnya. Contoh-contoh perilaku sosial termasuk perilaku kawanan rusa liar, kecakapan berburu paket serigala, dan struktur dominasi komunitas kera. Namun, Anda ini adalah perbedaan tingkat, dan bukan jenis: semut dan rayap juga menunjukkan perilaku sosial (yang, Namun, tampaknya benar-benar terprogram dan insting), dan bahkan beberapa dinosaurus menjelajahi dataran Mesozoikum di ternak
Satu perbedaan besar antara mamalia dan lainnya keluarga vertebrata utama seperti amfibi, reptil, dan ikan adalah bayi yang baru lahir memerlukan setidaknya perhatian orang tua agar dapat berkembang. Namun demikian, beberapa bayi mamalia lebih tidak berdaya daripada yang lain: bayi manusia yang baru lahir akan mati tanpa orangtua yang dekat peduli, sementara banyak hewan pemakan tumbuhan (seperti kuda dan jerapah) mampu berjalan dan mencari makan segera setelahnya kelahiran.
Salah satu hal yang paling menakjubkan tentang mamalia adalah ceruk evolusi yang berbeda yang telah berhasil mereka sebarkan selama 50 juta tahun terakhir. Ada mamalia berenang (paus dan lumba-lumba), mamalia terbang (kelelawar), mamalia pemanjat pohon (monyet dan tupai), mamalia penggali (penjual dan kelinci), dan tak terhitung varietas lainnya. Sebagai kelas, pada kenyataannya, mamalia telah menaklukkan lebih banyak habitat daripada keluarga vertebrata lainnya; sebaliknya, selama 165 juta tahun di bumi, dinosaurus tidak pernah menjadi sepenuhnya akuatik atau belajar cara terbang.