哺乳动物是新生代的统治者，但是哺乳动物的历史远不局限在新生代，在中生代早期就已经出现，而其起源更可追溯到古生代后期爬行动物刚出现的时期。哺乳动物从距今6550万年至5580万年的古新世（新生代，古近纪）形成。哺乳动物是动物发展史上最高级的阶段，也是与人类关系最密切的一个类群。哺乳动物是脊椎动物中最高等的一个类群，由爬行动物进化而来。最早的哺乳动物出现后不久，兽亚目的早期成员和植食的原兽类（过去单列为异兽亚目）也开始出现。中生代的哺乳动物虽然分化成很多不同的类群，但所有这些哺乳动物都是些体形非常小的动物，在整个恐龙统治大地的1亿多年时间内，哺乳动物一直是不很起眼的小型动物，而在中生代结束的时候，多瘤齿兽类依然残存下来，直到渐新世才由于啮齿类竞争等原因而完全灭绝，其生存的时间达到1.3亿年之久。
哺乳动物的起源
早在三叠纪晚期，就在恐龙刚刚登上进化舞台的同时，一群在当时并不起眼的小动物从兽孔目爬行动物当中的兽齿类里分化出来。它们有点“生不逢时”，因为在随后从侏罗纪到白垩纪长达1亿多年的漫长岁月里，它们一直生活在以恐龙为主的爬行动物的巨大压力下，在夹缝里求生存。直到白垩纪之末，当恐龙等在中生代异常适应的爬行动物发生了大灭绝之后，它们才得以在随后的新生代中顽强地崛起并成为新生代地球的主宰。它们就是哺乳动物，它们最终能够从夹缝里崛起的原因则是它们已经具备了一系列进步的特征。
从晚三叠纪开始，哺乳动物在整个中生代经历了艰难而不屈不挠的发展过程，分化出始兽亚纲、异兽亚纲和兽亚纲三大类。其中，始兽亚纲包括柱齿兽目、三尖齿兽目两类；异兽亚纲仅有一目，即多瘤齿兽目；兽亚纲包括三个次亚纲，即祖兽次亚纲、后兽次亚纲和真兽次亚纲。
哺乳动物的特征
当环境发生重大改变时，恐龙等爬行动物难以适应和生存，而哺乳类则显示了很强的竞争能力。哺乳动物有很好地适应环境的能力，身体恒温，具有乳腺，可对幼仔哺乳，脑发达，能够支配行动，胎生（单孔类除外），有利于延续后代等等。所有这些，都为它们的壮大发展提供了自身独特的优势：
1.有高度发达的神经系统和感官，能协调复杂的技能活动和适应多变的环境条件，在智力和对环境的反应上远远超过其他类群。
2.恒温（约为25～37℃），完善的血液循环系统，优良隔热性能的体表毛被和其他体温调节的机制，提供了稳定的内环境，减少了对外界环境的依赖，区别于冷血动物。
3.胎生哺乳，除最原始的单孔类卵生外，都是胎生。高级种类在胚胎与子宫壁之间形成母子营养交换的组织（即胎盘）。母兽对仔兽进行较长期的哺乳和抚育，从而使后代有较高的成活率，仔兽还可通过学习，获得适应技能。
4.出现口腔咀嚼和消化，大大提高了对能量的摄取。
5.具有在陆地上快速运动的能力。
6.已经开始形成较为稳固的社会形态和道德体系。
7.具有学习能力，相应开始出现教育体系，便于知识与经验的传承。
8.形成了语言，开始能够进行多方面全方位的沟通。
9.捕猎或抗拒捕食形态开始具有军事化形态，并由高级灵长目完善成为战争。
10.具有领地领土意识，个别社会性属目开始具有政治意识。
11.开始出现使用工具。
哺乳动物的分类
哺乳动物种类繁多，分布广泛，主要按外形、头骨、牙齿、附肢和生育方式等来划分，习惯上分为三个亚纲：原兽亚纲、后兽亚纲、真兽亚纲，现存约28个目4000多种。
一、原兽亚纲
原兽亚纲是原始的卵生哺乳动物，包括现存的单孔目和很多早期哺乳动物。现存只有1目（单孔目）2科3属5种，分布在大洋洲地区。其代表动物有鸭嘴兽、针鼹。
鸭嘴兽代表着从爬行类到哺乳类的过渡阶段，是最珍贵的“活化石”，对于研究哺乳类的起源有重要的科学价值。鸭嘴兽嘴宽扁似鸭、无肉质唇，具角质鞘，尾扁阔，指（趾）间有蹼，善于在水中游泳或潜水。鸭嘴兽以软体动物、甲壳类及水生昆虫为食。栖于河边，其洞穴的一端开口于水中，另一端在岸上扩大成巢。卵生，每次产卵1～3个，孵化期为14天。孵出的幼仔舐食母兽乳腺分泌的乳汁。
针鼹外形很像刺猬，体表被针刺，刺间生有粗毛。吻部细尖，具有长舌，舐食蚂蚁和昆虫。前肢适于挖掘蚁巢。每次产1～2个带有革质壳的卵。母兽在繁殖期腹部皮肤褶皱成育儿囊。孵化期为28天，幼仔在育儿囊内舐食乳腺分泌的乳汁，继续完成发育。
单孔目动物与其他哺乳动物一样都是恒温性动物。因此，动物学家凭着这个特征而推断出单孔目动物的进化史。它们应该是于三叠纪期间从其他的哺乳动物中分支出来的。
二、后兽亚纲
后兽亚纲主要分布于澳洲及其附近的岛屿上，少数种类分布在南美和中美，仅一种分布在北美。现存的只有一个目，即有袋目。典型代表有大袋鼠、灰袋鼠、袋熊、袋貂及已灭绝的袋狼、袋狮、双门齿兽等。
有袋目的幼仔出生时发育不全，雌兽有袋囊供幼仔继续发育。在大洋洲，现生有袋类共有9科80属250种。在现生的有袋类中，负鼠科和新袋鼠科分布在南、北美洲，其余的科分布在大洋洲。大洋洲的有袋类有食草的、食虫的、食肉的和杂食的，有奔跑的、跳跃的甚至滑翔的，有地栖的、树栖的以及地下生活的种类。
大袋鼠是有袋目的一种，体形相当大，长达2米以上，为袋鼠类中体形最大者。头、颈均小，前肢短小，不为行走用，仅用于摄食；后肢强大，适于跳跃，一步可跳出5～6米远。前肢具5指，后肢具4趾，第一趾退化，第二、三趾细小，愈合成并趾，第四、五趾发达，特别是第四趾甚为强大。尾长大，基部甚粗壮，休息时以尾和后肢支持身体，跳跃时用尾作为平衡器。雌兽有育儿袋。妊娠期约39天，每胎产一仔。
袋熊属于有袋目袋熊科，体形粗壮似熊，眼小，脸似鼠。体重可达35千克。袋熊头骨略扁平，鼻面部相对较短。所有牙齿无齿根，终生生长，尾退化。育儿袋向后开口，内有一对乳头。四肢短而有力，前足5趾，宽而具长爪，后足第三和第四趾合并。富有挖掘能力。
化石材料证明，在新生代初期它们是广泛分布于全球的，后由于澳洲和其他大陆隔离，其他大陆上发展起来的高等有胎盘类未能侵入，这些有袋类由于没有竞争者就大量发展起来，并且适应各种不同条件而辐射发展了和大陆上有胎盘类趋同的众多种类。
三、真兽亚纲
真兽亚纲是哺乳纲的一个亚纲，又称有胎盘亚纲，为哺乳类中最高等的类群。本亚纲现存的种类有17个目。中国有13个目，约410种。
（1）啮齿目
啮齿目是哺乳动物中最大最成功的一类。啮齿目上下颌只有1对门齿，喜啮咬较坚硬的物体；门齿仅唇面覆以光滑而坚硬的珐琅质，磨损后始终呈锐利的凿状；门齿无根，能终生生长。均无犬齿，门齿与颊齿间有很大的齿隙。下颌关节突与颅骨的关节窝联结比较松弛，既可前后移动，又能左右错动；既能压碎食物，又能碾磨植物纤维。雌性具双角子宫，雄性的睾丸在非繁殖期间萎缩并隐于腹腔内。该目种数约占哺乳动物的40％～50％，个体数目远远超过其他全部类群数目的总和。
（2）翼手目
翼手目是哺乳动物中仅次于啮齿目动物的第二大类群，现生种共有19科185属962种，除极地和大洋中的一些岛屿外，分布遍于全世界。翼手目动物在四肢和尾之间覆盖着薄而坚韧的皮质膜，可以像鸟一样鼓翼飞行，这一点是其他任何哺乳动物所不具备的。为了适应飞行生活，翼手目动物进化出了一些其他类群所不具备的特征。这些特征包括特化伸长的指骨和指骨间的皮质翼膜，前肢拇指和后肢各趾均具爪可以抓握，发达的胸骨进化出了类似鸟类的龙骨突，以利胸肌着生，发达的听力等。
（3）灵长目
灵长目包括猿猴、狐猴和人类等，除人类外，多分布于大洋洲以外的温暖地区。通常按照进化程度可分成原始的原猴类、中等进步的猴类、进步的猿类和人类。灵长目动物的眼睛在脸的前面，有眉骨保护眼窝，视觉敏锐。类人猿有辨色能力，但是许多原猴没有。灵长目动物的脑相对于自身体重显得大而且重，并且很复杂。大部分灵长目动物上下颌前方都有一排牙床。位于中间的叫门齿，之后是犬齿。犬齿之后是前臼齿，最后是臼齿。灵长目动物四肢会抓握，而且四肢都有5个趾头。灵长目的多数种类鼻子短，其嗅觉次于视觉、触觉和听觉。金丝猴属和豚尾叶猴属的鼻骨退化，形成上仰的鼻孔。长鼻猴属的鼻子大又长。猿类和人类无尾，在有尾的种类中，其尾长差异很大，卷尾猴科大部分种类的尾巴具抓握功能。一些旧大陆猴（如狒狒）的脸部、臀部或胸部皮肤具鲜艳色彩，在繁殖期尤其显著。多数种类在胸部或腋下有一对乳头，雄性的阴茎呈悬垂形，多数具阴茎骨，雌体具双角子宫或单子宫。大多为杂食性，选择食物和取食方法各异。
（4）贫齿目
贫齿目是现仅分布于美洲的原始类群。贫齿目又称异关节目，是现存最古老的真兽类，保存有真兽类的原始特征，如脊柱后部的胸椎和腰椎上有附加关节。贫齿目常常上升为贫齿总目。由于从真兽诞生的初期就已经分化了出去，其成员之间差异较大，成员包括行动最慢的树懒，少数有鳞甲的犰狳，舌头最长的食蚁兽。
（5）鳞甲目
鳞甲目仅包含鲮鲤科穿山甲属。体外覆有角质鳞甲，鳞片间杂有稀疏硬毛。头小，不具齿；吻尖，舌发达；前爪长，适应于挖掘蚁穴、舐食蚁类等昆虫。分布于亚洲、非洲的热带和亚热带地区。
（6）食肉目
食肉目俗称猛兽或食肉兽。牙齿尖锐而有力，具食肉齿（裂齿），即上颌最后1枚前臼齿和下颌最前1枚臼齿。上裂齿两个大齿尖和下裂齿外侧的两大齿尖在咬合时好似铡刀，可将韧带、软骨切断。大齿异常粗大，长而尖，颇锋利，起穿刺作用。
（7）食虫目
食虫目主要为一类小型动物，是真兽亚纲中最早出现和最原始的一目。食虫目动物在中生代的白垩纪地层中就已出现。通常认为食肉目、翼手目、啮齿目都是由早期的食虫目分化出来的。基本就是闙？类、鼹类和刺猬类。食虫目寿命一般不长，闙？只能活6周，如果几小时不进食就会因无法维持体温而死亡；最长的刺猬也只能活10年左右。食虫目对人类的经济意义不大，可以控制部分虫害，但有的也能传染鼠疫、疟疾等疾病。
（8）皮翼目
皮翼目是产于亚洲热带地区的小目，仅包括两种鼯猴。皮翼目现存代表仅包括鼯猴科一科，特产于东南亚，有两种。菲律宾鼯猴分布于菲律宾群岛，马来西亚鼯猴（斑鼯猴）分布于中南半岛南部到大巽他群岛一带。皮翼目的史前成员分布较现在广泛很多，古新世和始新世在北美洲和欧洲等地尚生存着一些其他科的代表。鼯猴看起来好似狐猴和鼯鼠的结合，其最显著的特征是拥有鼯鼠一样的用于滑翔的皮膜。其皮膜的表面积比其他滑翔哺乳动物更大，滑翔能力非常强。鼯猴是植食性动物，高度树栖性，爪子强壮，可以牢牢地抓在树上，幼兽则用爪子牢牢地抓住母兽的腹部。鼯猴现在数量尚多，没有灭绝的危险，但由于其高度树栖性，热带雨林的减少会对其有一定的威胁。
（9）鲸目
鲸目包含了大约八十种生活在海洋、河流中的有胎盘哺乳动物。“鲸”本身定义比较模糊，鲸目可以包含所有鲸类，还有特定科的鲸类。鲸目中就有海豚，杀人鲸和巨头鲸属于海豚科。鲸目分为两个子目：须鲸亚目和齿鲸亚目。
（10）兔型目
兔型目包括兔和鼠兔，分布于大洋洲和南极洲以外的世界各地，后被引进大洋洲。
（11）海牛目
海牛目在海洋哺乳动物中是相当特殊的一群，所属物种均为植食性，以海草与其他水生植物为食。现存共有四种海牛目动物，分为两个科：海牛科的三种海牛，与儒艮科的儒艮。儒艮科的另一物种大海牛曾存活至近代，但已在18世纪时被猎捕至灭绝。海牛目动物现分布于各大洲热带、亚热带沿海地区以及非洲和南美洲的部分淡水水域。
（12）蹄兔目
蹄兔目是现仅分布于非洲和阿拉伯的小目。蹄兔科是蹄兔目现存的唯一代表，体形似兔，脚上有蹄，脚掌有特殊附着力，适合爬树或在岩石上攀登。蹄兔为树栖性或地栖性，食植物或昆虫，背上有用于驱敌的腺体。
（13）长鼻目
长鼻目只包含一个现存生物的科，象科，即大象。在冰川期有很多现已灭绝的物种，包括与大象相似的猛犸（长毛象）、乳齿象、恐象、铲齿象。已知的最早的长鼻目动物是始祖象。现仅分布于非洲和亚洲热带地区。
（14）管齿目
管齿目是特产于非洲的一个小目，虽然趾端无蹄但具发达的爪，和有蹄类有较近的亲缘关系，可能起源于踝节类这样的古有蹄类，但和非洲其他的有蹄类关系较远。管齿目的牙齿自中央髓腔发出多数平型管状延长部，咀嚼面上呈现多角型小管的集合体。仅土豚一种，分布于非洲的食蚁动物。
