Mamiferele se deosebesc de alte animale prin glandele mamare și foliculii de păr complexi și prin structura craniilor lor, care prezintă oasele maxilare foarte modificate. Mamiferele sunt, de asemenea, cu sânge cald și au un număr de adaptare pentru a permite un metabolism ridicat.
Probabil cea mai evidentă diferență dintre mamifere și alte animale este părul. Chiar și mamiferele care nu au părul ca adulți, cum ar fi balenele, au părul ca embrioni mici și își pierd parul mai târziu pe măsură ce continuă să se dezvolte. Părul funcționează în primul rând pentru a păstra în căldura corpului, dar, de asemenea, servește drept camuflaj. Unele mamifere, cum ar fi porcupinele, au un păr foarte modificat care este folosit ca apărare.Caracteristica pentru care sunt numite mamifere este glanda mamara, care este o glanda sudata modificata care produce lapte, un lichid nutritiv care ajuta la cresterea mamiferelor tinere. Evoluția laptelui este probabil legată de difedioditatea la mamifere. Diphydonția înseamnă că mamiferele au două seturi de dinți de-a lungul vieții. Primii dinți, numiți dinți pentru bebeluși la om, sunt relativ slabi, deoarece mamiferele tinere nu trebuie să-și mestece mâncarea. Cele mai multe alte animale cresc în permanență și își înlocuiesc dinții de-a lungul vieții.
Fălcile de mamifere sunt foarte diferite de alte fălci de animale în alte moduri. În reptile, maxilarul inferior este alcătuit din mai multe oase. La mamifere, maxilarul inferior este un singur os. Oasele rămase ale fălcilor la mamifere au evoluat pentru a fi foarte mici și servesc ca aparate auditive în interiorul urechii.
Adapțiile mamelor pentru sângele cald includ o inimă cu patru camere, care este capabilă să transfere mai bine sângele în jurul corpului și să mențină sângele sărac din oxigen, separat de sângele bogat în oxigen. Acest lucru menține mai mult oxigen care curge în restul corpului, pentru a permite o viteză mai mare de metabolizare și o temperatură corporală mai mare.