İnsanlarında içinde bulunduğu en çok evrilmiş gruptur. Vücutları kıllarla kaplıdır. Derilerinde ter, yağ ve süt bezleri gibi salgı bezleri bulunur. Akciğer solunumu görülür. Akciğerlerinde alveol adı verilen kesecikler bulunur. Kastan yapılmış bir diyaframa sahiptirler. Çoğu tür kendine ait sesler çıkarabilir. Tamamında iç döllenme görülür. Yavru bakımı vardır. Yavrular süt bezlerinden salgılanan süt ile beslenirler. Olgun alyuvarlarında çekirdek yoktur.

Kalpleri dört odalıdır. Kirli ve temiz kan birbirine karışmaz. Sıcakkanlı canlılardır. Çenelerinde farklı tipte dişler (kesici, öğütücü dişler gibi) vardır. Avcı türlerde daha çok kesici dişler, otçul türlerde ise daha çok öğütücü dişler bulunur. Azotlu boşaltım atıkları üredir.



Memeliler, gagalı memeliler, keseli memeliler ve plasentalı memeliler olmak üzere üç gruba ayrılır.
  1. Gagalı memeliler: Yumurtlayan tek memeli grubudur. Yumurtadan çıkan yavrularını sütle beslerler. İnsanlardaki gibi meme uçları yoktur; yavruları kürklerinden süt emerler. Sindirim ve boşaltım atıkları tek bir açıklıktan atılır. Bu yapıya kloak denir. Balık, kurbağa, sürüngen ve kuşlarda da kloak görülür. Avustralya ve Yeni Gine’de bulunur. Dikenli karıncayiyen ve ornitorenk gagalı memeliler grubundadır.


    Ornitorenk gagali memeli

  2. Keseli memeliler: Kısa bir gebelik süresinin sonunda gelişimini tamamlamadan doğan yavrular, anne karnındaki keseye alınırlar ve buradaki süt bezlerinden beslenerek gelişimlerini tamamlarlar. Koalalar, kangurular ve opussumlar bu grubun örnekleridir. Avustralya ve Amerika’da yaşarlar. Kanguru, keseli sincap, keseli sansar, keseli köstebek gibi hayvanlar bu gruba örnektir.

  3. Plasentalı memeliler: En yaygın memeli grubudur. İç döllenme ve iç gelişme ile çoğalırlar. Embriyonun gelişimi, anne karnında gerçekleşir. Gelişim sırasında embriyonun madde alışverişi ihtiyacı plasenta adı verilen özel bir yapı aracılığı ile sağlanır. Kirpi, tavşan, fil, denizineği, lemur, ayı, insan, zürafa, yunus, köstebek plasentalı memelilerden bazılarıdır.