Le caratteristiche anatomiche e fisiologiche di uccelli e mammiferi hanno in comune il midollo spinale e la colonna vertebrale, i cuori a quattro camere e il sangue caldo. Anche gli uccelli e i mammiferi investono generalmente una grande quantità di tempo ed energie per crescere i loro giovani e sono consumatori energici e attivi. Sia gli uccelli che i mammiferi hanno membri volanti, completamente terrestri e anfibi, sebbene i mammiferi abbiano una gamma più ampia di stili di vita.
Uccelli e mammiferi sono i due principali gruppi di animali a sangue caldo sulla Terra, anche se alcuni pesci come il tonno sono anche in grado di regolare internamente la loro temperatura. Alcune specie di mammiferi, come i ratti talpa, hanno poca capacità di regolare la loro temperatura, ma sono la minoranza delle specie di mammiferi. Sia i mammiferi che gli uccelli si sono evoluti dai rettili, sebbene molti scienziati credano che gli uccelli si siano evoluti dai dinosauri, mentre i mammiferi provenivano da rettili precedenti.
Per quanto tutti gli uccelli e i mammiferi abbiano in comune, tuttavia, non sono strettamente correlati e hanno molte differenze. I mammiferi hanno denti ben sviluppati, mentre gli uccelli non hanno affatto denti, avendo evoluto i loro becchi più leggeri per sostituirli. I globuli rossi degli uccelli hanno nuclei, mentre i mammiferi hanno globuli rossi senza nuclei. I mammiferi in genere partoriscono per vivere giovani e dar loro da mangiare latte, mentre gli uccelli depongono le uova e devono nutrire direttamente i loro giovani alimenti.