Seitsemän pääominaisuutta erottaa 4500 ainutlaatuista nisäkäslajia muista eläimistä. Nisäkkäät ovat ilmaa hengittäviä, lämminverisiä ja niillä on selkäranka, mutta pelkästään nämä piirteet eivät erota niitä kaikista muista eläimistä. Nisäkkäät pystyvät ainutlaatuisesti säätelemään kehon lämpötilaa aineenvaihdunnan ja hikirauhasien kautta.
Rintarauhaset
Joitakin primitiivisiä nisäkkäitä lukuun ottamatta - kuten ankka-laskutettua platypusia - nimeltä Monotremes, nisäkkäät synnyttävät eläviä nuoria. Naaraspuoliset nisäkkäät tuottavat maitoa, joka sisältää vettä, hiilihydraatteja, rasvaa, proteiineja, mineraaleja ja vasta-aineita, jotka tarjoavat ravintoa nuorten ruokintaan. Maitoa tuottavat maitorauhaset, jotka määrittelevät eläinten luokan ja antavat sille nimen "nisäkäs".
Pohja- ja vartalokarvat
Kaikilla nisäkkäillä on karvat ainakin yhden osan elinkaarestaan. Karvatupissa on hermopäätteitä, jotka reagoivat kosketukseen, mikä lisää nisäkkään tietoisuutta ympäristöstä. Hiusten kerrosta kutsutaan pelageiksi, ja se suojaa nisäkkäitä ympäristöltä. Pelagia on kahta päätyyppiä: Pohjavillahiukset ovat pieniä lyhyitä karvoja, jotka tarjoavat tiheän eristekerroksen, ja suojakarvat ovat pidempiä, tarjoten väriä ja suojaa elementeiltä.
Leuka ja korvan luut
Nisäkkäiden alaleuka on yksi luu. Tämä ominaisuus on ainutlaatuinen nisäkkäille; kaikilla muilla selkärankaisilla on enemmän kuin yksi luu leuan kummallakin puolella. Nisäkkään keskikorva sisältää kolme luuta, mukaan lukien jalustin (niitit), alasin (incus) ja vasara (malleus). Nisäkkäiden varhaisen evoluution aikana nämä luut olivat osa leukaa, mutta ne vaihtivat työpaikkaa ja niistä tuli osa kuulotoimintoja.
Neljän kammion sydän ja kalvo
Nisäkkäiden sydämessä on neljä kammiota. Nisäkkäillä sydämen päävaltimo kaartuu vasemmalle, kun se lähtee sydämestä ja siitä tulee aortan kaari. Tämä päävaltimo kaartuu lintujen oikealle puolelle, ja kaikilla muilla selkärankaisilla on enemmän kuin yksi päävaltimo. Vain nisäkkäillä on kalvo: lihas- ja jännesarkki, joka erottaa ruumiinontelon. Sydän ja keuhkot ovat ruumiinontelon yläosassa ja maksa, vatsa, munuaiset, suolet ja lisääntymiselimet alaosassa.
Monimutkaiset aivotoiminnot
Nisäkkäiden aivot ovat suurempia kuin muut eläimet. Tämä pätee erityisesti pikkuaivoon, aivojen osaan, joka hallitsee muistia ja oppimista. Nisäkkäiden aivoissa on myös ainutlaatuinen aivojen alue, jota kutsutaan neokorteksiksi. Neokorteksi toimii aivojen alueena, joka käsittelee aistien havaitsemista, motorisia komentoja ja spatiaalista päättelyä. Tietoista ajattelua ja ihmisen kieltä käsitellään myös neokorteksissa.