最早的哺乳動物出現在三疊紀，那個時期最占優勢的生物是爬行動物，其中最著名的就是爬行動物。中生代哺乳動物的化石最早發現于三疊紀晚期的地層中。在侏羅紀和白堊紀地層中，全世界除了南美洲和澳洲外都有發現化石。

哺乳動物的身體結構特征比較復雜，有區別于其他類群的大腦結構、恒溫系統以及循環系統，并且大多數為胎生。

哺乳動物的先進特性：

1.高度發達的神經系統和感官，能夠協調復雜的機能活動以及適應多變的生活環境條件。

2.恒定的體溫，完善的血液循環系統以及有著隔熱性能的體表毛被和其他體溫調節的機能，提供了穩定的內部環境，減少了對外界環境的依賴。

3.出現口腔咀嚼和消化等，大大提高了對能量的提取能力。

4.哺乳和胎生：母獸對子女長期的哺乳和撫養，提高了后代的成活率，并且幫助后代學習、適應技能。

5.能夠在陸地上快速行動。

除了第五種單孔目的哺乳動物外，所有的哺乳動物都是直接產生后代的，并且大多數都具有適應其生存環境而成的牙齒。