Tutti i mammiferi hanno i capelli che coprono almeno una parte del loro corpo, nutrono i loro piccoli attraverso ghiandole mammarie e hanno cuori muscolari a quattro camere. Tutti i mammiferi hanno anche tre ossa dell'orecchio interno: l'incudine, malleus e stapes e mascelle inferiori fatte di un singolo osso. Tutti i mammiferi sono vertebrati, il che significa che hanno una spina dorsale, e sono tutti a sangue caldo, il che significa che sono in grado di regolare la propria temperatura corporea.
Il fatto che i mammiferi siano a sangue caldo li rende in grado di vivere nella maggior parte dei climi sulla Terra. I loro corpi sono in grado di mantenere una temperatura interna costante indipendentemente dall'ambiente circostante. Mantenere una temperatura corporea costante richiede molta energia, quindi i mammiferi tendono a mangiare diete abbondanti.
I mammiferi femmine producono latte per i loro piccoli e questo latte viene secreto dalle ghiandole mammarie. La maggior parte, ma non tutti, i mammiferi hanno ghiandole mammarie che sono racchiuse nei capezzoli. L'ornitorinco e l'echidna non hanno capezzoli e invece secernono latte da dotti specializzati nei loro addomi. Produrre latte consente ai mammiferi di trascorrere più tempo con i loro piccoli e insegnare loro come sopravvivere.
I mammiferi sono l'unica classe di animali sulla Terra che hanno i capelli. Alcuni mammiferi sono completamente ricoperti di peli, mentre altri, come le balene, hanno solo chiazze di capelli radi. I capelli aiutano i mammiferi a regolare la loro temperatura corporea fornendo uno strato di isolamento tra i loro corpi e l'ambiente esterno.