Os três principais grupos de mamíferos são monotremados, que põem ovos externos; marsupiais, que carregam seus bebês em uma bolsa; e mamíferos placentários, que carregam e gestam seus fetos internamente. Os humanos se enquadram na categoria de mamíferos placentários. Exemplos de monotremados e marsupiais são o ornitorrinco e o canguru, respectivamente.
A existência de mamíferos aumentou após a extinção dos dinossauros, de acordo com os registros fósseis atuais. Um fóssil encontrado em 1985 data características de mamíferos em animais do período jurássico inicial cerca de 195 milhões de anos atrás. Dentro de 10 milhões de anos após a extinção dos dinossauros, os mamíferos aquáticos, como as baleias, e os mamíferos voadores, roedores e primatas, evoluíram. Em 2014, havia mais de 5.400 espécies de mamíferos no total. Algumas características dos mamíferos são cérebros aumentados e dentes diversos, mas todos os mamíferos têm cabelo e nutrem seus filhotes com leite.