Per definition er pattedyr hvirveldyr, hvilket betyder, at alle pattedyr har et indre skelet, der understøtter kroppen. Denne struktur består karakteristisk af over 200 knogler og understøtter muskler og ledbånd i hele kroppen. Selvom antallet af knogler varierer lidt hos pattedyr, følger strukturen og placeringen en grundlæggende plan.
Pattedyrskelet
Skeletsystemet hos pattedyr er opdelt i aksiale og appendikulære dele. Det aksiale skelet består af hjernekassen eller kraniet, der omslutter hjernen og rygraden og ribbenene. Det aksiale skelet har som hovedfunktion at beskytte nervesystemet. Knoglerne i lemmerne og bælterne, der understøtter lemmerbenene, udgør det appendikulære skelet. Karakteristisk har pattedyrskelettet et hoved i den ene ende af rygsøjlen, ribben understøttet af rygsøjlen og fire lemmer.
Rygsøjlen
Rygsøjlen eller rygsøjlen består af små knogler, der indeholder rygsøjlen. I de fleste pattedyr er ryghvirvlerne opdelt i fem regioner. Den cervikale rygsøjle understøtter nakke og hoved og består typisk af syv ryghvirvler. Brysthvirvlerne udgør rygsøjlen i øvre ryg, og ribbenene strækker sig fra den. Der er mellem 12 og 15 brysthvirvler i pattedyrskelettet. Lændehvirvlerne udgør resten af rygsøjlen i nedre del af ryggen. Der er normalt fire til syv lændehvirvler. De sakrale ryghvirvler, normalt tre til fem knogler, er knoglerne, der understøtter bækkenbæltet og smeltes ofte sammen. Den sidste af rygsøjlen er kaudale ryghvirvler. Disse små knogler udgør halen og huser ikke rygmarven.
Det beskyttende design
Pattedyr lever i mange levesteder og kræver forskellige egenskaber for at overleve, men den grundlæggende plan for pattedyrsskelettet har det samme mål. Skelets knogler er designet til at understøtte muskler og ledbånd og beskytte organer. Mens nogle pattedyr ikke har haler eller bagben, er der meget forskellige egenskaber i alle pattedyr. Kraniet er opdelt i tre dele, hjernekassen, talerstolen (snude og overkæbe) og underkæben. Ribbenene skaber et bur for at beskytte hjertet og lungerne. Bælterne understøtter lemmerne.
Limbones
Knoglerne, der understøtter lemmerne, er bækkenbæltet og brystbæltet. Bækkenbæltet består af indbyggede knogler, to halvdele, der hver indeholder tre knogler. Knoglerne i hver halvdel er Ilium-, Ischium- og skambenet. Bækkenbæltet understøtter bagbenene eller benene. Brystbæltet, der understøtter forbenene eller armene, består af to forskellige knogler. Scapula (skulderben) og kravebenet (kraveben) er typiske i de fleste pattedyr, men nogle heste, svin, hjorte og hvaler mangler kraveben.