Există trei grupuri majore de mamifere vii: mamifere placentare, monotreme și marsupiale. Un al patrulea grup, multituberculații, este acum dispărut. Dintre cele trei grupuri vii, mamiferele placentare sunt de departe cele mai mari și, probabil, cele mai cunoscute; la urma urmei, ești un mamifer placentar, iar dacă deții animale de companie mamifere, șansele sunt foarte mari ca și acestea să fie mamifere placentare. Aceste grupuri de mamifere sunt cunoscute ca infraclase din punct de vedere taxonomic, ceea ce înseamnă că sunt clasate sub clasă și subclasă, dar deasupra ordinii.
Indiferent în ce infraclasă se află un mamifer, acesta împărtășește o serie de trăsături cu alte mamifere. Toate mamiferele au un neocortex, o regiune a creierului care este unică pentru mamifere și au, de asemenea, trei oase ale urechii medii și un singur os maxilar. Mamiferele posedă și glande sudoripare și sunt capabile să producă lapte prin utilizarea glandelor specializate. Mamiferele au, de asemenea, păr și cranii special concepute care se conectează cu vertebrele gâtului, protejându-le în același timp.
Atât mamiferele placentare, cât și marsupialele sunt în subclasa theria, care include mamifere care dau naștere tinerilor vii. Mamiferele placentare sunt clasificate mai corect ca aparținând infraclasei eutheria, dar mulți oameni folosesc „placentare” pentru a descrie un mamifer din această infraclasă în referire la caracteristica sa definitorie. Toate mamiferele placentare folosesc o placentă în timpul gestației. Câteva exemple de mamifere placentare dincolo de oameni și animale de companie includ lilieci, capre, leneși și delfini.
Marsupiale, pe de altă parte, nu folosesc o placentă. În schimb, ei dezvoltă un mic sac vitelin care hrănește tânărul marsupial pentru o perioadă scurtă de timp înainte de a se naște într-o stare foarte nedezvoltată. În această etapă, tânărul animal se târăște în punga mamei pentru a se hrăni și pentru a se dezvolta în continuare. Marsupialele sunt uneori cunoscute sub numele de mamifere în husă, într-o referire la metoda lor interesantă de dezvoltare. Unele marsupiale binecunoscute includ opossums, canguri și koala.
Monotremele sunt destul de unice și există doar șase specii în viață astăzi. Se reproduc folosind ouă, mai degrabă decât prin nașterea unor pui vii și au o serie de alte trăsături fiziologice interesante care îi deosebesc de alți membri ai clasei mamiferelor. Ornitorincul este un exemplu binecunoscut de monotremă; primele rapoarte despre ornitorinc au fost atât de incredibile pentru europeni, încât au crezut că animalul este o farsă!