以乳汁哺育幼仔的胎生脊椎動物(單孔類卵生)，亦稱獸類。是動物界中最高等的類群。其中除馬、牛、羊、豬、貓、狗、兔等家畜以及虎、鹿、象、鼠、刺猥、蝙蝠、鯨等野生種類外，也包括人類。本綱動物大小相差十分懸殊。小如巢鼠(Micromys minutus)，長不足70mm，重不足10g；大如藍鯨(Balaenoptera musculus)，長30多米，體重可達100t以上。
特征：胎生和哺乳，一般哺乳動物為胎生。子宮有雙子宮、對分子宮、雙角子宮和單子宮4種類型。有乳腺分泌乳汁，用以哺食幼仔。
體表被毛，體溫恒定，皮膚腺發達。毛為哺乳動物所特有，水生哺乳動物，皮下脂肪發達，均具隔熱保溫功能。
具有高度發達的神經系統和感覺器官。表現在大腦和小腦都很發達。
骨髓系統健全。哺乳動物的腦顱較大，顴弓外突，附有發達的咬肌。肩帶主要由肩胛骨構成，有攀緣、飛翔能力或前肢能作復雜動作的種類，鎖骨發達。
代謝水平較高，消化、呼吸、循環系統更趨完善。哺乳動物不僅用牙齒攝食、對食物進行切割和研磨，并使食物在唾液的作用下開始消化。胃腸消化功能也增強。呼吸器官 肺由氣管反復分枝，終端膨大成數量極多的肺泡囊和肺泡，因此具有極高的換氣效能。如人體的肺泡約有7億個，總面積可達60-120m2。胸腔和腹腔之間有肌肉質的膈。膈肌與肋間肌協同張縮，使胸腔擴大與縮小，形成呼吸動作。循環系統中心臟分為四室，從心臟發出左體動脈弓，紅細胞無核，進行兩個循環過程，保證了高的代謝水平。
生態：哺乳動物可適應多種生活環境。生活于開闊地的馬和羚羊等大、中型獸類大多善于奔跑。生活在隱蔽條件較差的鼠類和鼯鼱等小型種類往往掘穴而居。鼢鼠等則發展成完全營地下生活的類型。跳鼠宜居于植被疏的荒漠地帶。浣熊及長臂猿等林棲獸類善于攀緣。鼯鼠和袋鼯利用其體側的皮膜能在樹間滑翔。蝙蝠是飛翔的哺乳動物。水獺、河貍和麝鼠等為半水棲的類型。鰭足目都生活于海洋，但仍須返回陸地產仔。只有鯨類才是完全擺脫了陸地環境的次生性水生哺乳動物。
食性大致可分為食草、食蟲、食肉和雜食等類型。以植物為生的有兔形目、長鼻目、奇蹄目、偶蹄目、蹄兔目、海牛目和皮翼目；多種嚙齒動物以及靈長目中的大猩猩，食肉目中的大熊貓、小熊貓、扁頭貓、果子貍等也都主食植物。主食昆蟲的種類有貧齒目、鱗甲目和管齒目；食蟲目和翼手目中的大部分種類、靈長目中的眼鏡猴、食肉目中的土狼等都以昆蟲為主要食料。靈長目和食肉目中的犬類、熊科以及浣熊科中的很多種類是雜食性的，有袋類、翼手目和嚙齒目中也有一些種類的食譜極為廣泛。水生或半水生動物一般以魚類或其它水生動、植物為食。
大多數哺乳動物都有一定的發情、交配和產仔的季節。狐、熊等每年只發情一次，產一窩幼仔。象兩年繁殖一窩。但犀牛、豬、牛、象、長頸鹿和靈長類等則無固定的繁殖期。另一些種類每年可出現幾個發情周期。如果發情具有季節性，如黃鼬、水貂、獐、麝等，每年只能產一胎；如果發情時間延續較長或全年發情，如一些小型嚙齒類，則每年可產數窩。
各種哺乳動物的壽命差別甚大。一般說來，壽命的長短與其個體大小有一定關系。在飼養條件下，黑猩猩可活40年，熊34年，獅30年，海豹19年，象69年，而田鼠的壽命大約只有一年左右。
有些哺乳動物，還具有遷移(如馴鹿、藍鯨、旅鼠等)、蟄眠(如黃鼠、黑熊等)、貯糧(鼠兔、沙鼠、田鼠等)等習性和育幼、集群、領域性及社群序列等行為。
現存在哺乳動物約有4154種、1018屬、134科、19日。中國約有500種、200屬。本綱分原獸亞綱(Prototheria)、后獸亞綱(Metatheria)、真獸亞綱(Eutheria)3個亞綱。
很多種哺乳動物早已為人類馴養成家畜。有肉用、乳用、役用或兼用，如牛、羊、豬、兔等已是人類蛋白質的主要來源；除馬、牛、驢等役畜外，駱駝、牦牛、象等可供特殊地區應用；狗除供人玩賞外，并有狩獵、牧羊、守門以及追蹤等多種用途；毛皮和制革業等工業原料也主要來自家畜。中國的野生毛皮動物有150種左右，其中以黃鼬和草兔的產量最高，紫貂、石貂、水獺、金絲猴、狼獾、兔猻、猞猁、斑羚及虎、豹等的毛皮更為珍貴。鹿茸、麝香、牛黃、虎骨、熊膽、犀角和羚羊角等是名貴的中藥材。常用的實驗動物。如大白鼠、小白鼠、豚鼠及獼猴等在醫學研究中，海豚、鳥類等在生物物理、仿生原理的研究中具有重要意義。
為保護哺乳動物中的珍稀種類，對僅存于中國的麋鹿、大熊貓、月暨豚、黑麂等9種特產珍稀動物，13種主要產于中國的珍稀動物，以及其它60種左右已被列為保護獸類。中國除已馴養了紫貂、貉、梅花鹿、馬鹿和麝等經濟獸類外，先后引進了海貍鼠、銀狐、水貂、毛絲鼠、歐洲艾鼬等毛皮獸，均取得良好效益。
對有害的哺乳動物，如嚙齒類不但盜食糧食、危害農業、干擾人類的日常生活和多方面的經濟活動，而且能傳染鼠疫、出血熱、森林腦炎等多種疾病，用器械、化學和生態三類方法，加以防除。
