哺乳动物是指脊椎动物亚门下哺乳纲的一类用肺呼吸空气的温血脊椎动物，因能通过乳腺分泌乳汁来给幼体哺乳而得名。

哺乳动物隶属于动物界，脊索动物门，脊椎动物亚门，哺乳纲。业界估计有5400种哺乳动物，分为约1200属，153科，29目。哺乳动物分为2个亚纲：原哺乳亚纲(包含卵生的单孔目动物)、兽亚纲(包含有胎盘哺乳动物和卵胎生的有袋类动物)。多数的哺乳动物(包括6最大目)属于有胎盘哺乳动物。其中三个最大目分别是啮齿目、翼手目和鼩形目。啮齿目包括鼠类、翼手目包括蝙蝠、鼩形目则包括鼩鼱、鼹鼠及沟齿鼠。另三个最大目则是食肉目(狗、猫、鼬、熊、海豹等)，鲸偶蹄类(有蹄动物、鲸鱼)，灵长目(包括人类)。哺乳动物根据生育方式分为三个主要下纲：单孔目动物、有袋类动物、有胎盘哺乳动物。

哺乳动物种类繁多，分布广泛，主要按外型、头骨、牙齿、附肢和生育方式等来划分，习惯上分三个亚纲：原兽亚纲、后兽亚纲、真兽亚纲，现存约28个目4000多种。其中这28个目分别是：　1.单孔目 　　2.鼩负鼠目 　　3.智鲁负鼠目 　　4.袋鼬目 　　5.袋貂目 　　6.袋狸目 　　7.有袋目 　　8.袋鼹目 　　9.袋鼠目 　　10.贫齿目 　　11.食虫目 　　12.树鼩目 　　13.皮翼目 　　14.翼手目 　　15.灵长目 　　16.食肉目 　　17.鲸目 　　18.海牛目 　　19.长鼻目 　　20.奇蹄目 　　21.蹄兔目 　　22.管齿目 　　23.偶蹄目 　　24.鳞甲目 　　25.啮齿目 　　26.兔形目 　　27.象鼩目 　　28.鳍脚目

按照世界哺乳动物物种(Mammal Species of the World)一书在2005年的资料，哺乳纲目前有约5676个(2008版的IUCN红皮书为5488个)不同物种，分布在1229个属，153个科和29个目中，约占脊索动物门的10%，地球所有物种的0.4%。啮齿目(老鼠、豪猪、海狸、水豚等)、翼手目(蝙蝠等)和鼩形目(鼩鼱等)是哺乳动物中物种最多的目。

哺乳动物的身体结构复杂，有区别于其他类群的大脑结构、恒温系统和循环系统，具有为后代哺乳、大多数属于胎生、具有毛囊和汗腺等共通的外在特征。他们外型多样，小至体长30毫米长有翅膀的凹脸蝠，大至体长33米形同鱼类的蓝鲸。他们有很好的环境适应能力，分布在从海洋到高山，从热带到极地的广泛区域。人类也是哺乳动物的一员。

代表动物有：人类(最高等的哺乳动物)虎、狼、鼠、鹿、貂、猴、貘、树懒、斑马、狗、狐、熊、象、豹子、麝、牛、狮子、小熊猫、疣、猪、羚羊、驯鹿、考拉、犀牛、猞猁、穿山甲、长颈鹿、熊猫、食蚁兽、猩猩、海牛、水獭、灵猫、海豚、海象、鸭嘴兽、刺猬、北极狐、北极熊、袋鼠、犰狳、河马、海豹、鲸、鼬、兔;

其中鸭嘴兽、针鼹(或称短吻针鼹)、原鼹(或称长吻针鼹)是特别的哺乳动物，它们不是胎生，而是卵生，但仍划为哺乳动物。它们都生活在澳大利亚。