Hét fő jellemző különbözteti meg a 4500 egyedi emlősfajt más állatoktól. Az emlősök levegőt vesznek, melegvérűek és gerincük van, de önmagukban ezek a tulajdonságok nem különböztetik meg őket az összes többi állattól. Az emlősök egyedülállóan képesek szabályozni testhőmérsékletüket anyagcseréjük és verejtékmirigyeik révén.
Emlőmirigyek
Néhány primitív emlős kivételével - mint egy kacsacsőrű kacsacsőrű -, az úgynevezett Monotremes, az emlősök fiatalon élnek. A nőstény emlősök vizet, szénhidrátokat, zsírt, fehérjét, ásványi anyagokat és antitesteket tartalmazó tejet termelnek, amelyek táplálékot szolgáltatnak fiaik táplálásához. A tejet az emlőmirigyek állítják elő, amely meghatározza az állatok osztályát, így az "emlős" nevet kapja.
Aljszőrzet és őrszőr
Valamennyi emlősnek szőr van életciklusának legalább egy részében. A szőrtüszőknek vannak idegvégződései, amelyek reagálnak az érintésre, ami növeli az emlős környezettudatosságát. A szőrzetet pelágnak hívják, és védi az emlősöket a környezettől. A pelagolásnak két fő típusa van: az aljszőrszálak kicsi rövid szőrszálak, amelyek sűrű szigetelést biztosítanak, az őrszőrszálak pedig hosszabbak, színt és védelmet nyújtanak az elemek ellen.
Állkapocs és fülcsontok
Az emlősök alsó állkapcsa egyetlen csont. Ez a jellemző az emlősökre jellemző; az összes többi gerincesnél az állkapocs mindkét oldalán egynél több csont található. Az emlős középfül három csontot tartalmaz, köztük a kengyel (kapcsok), az üllő (incus) és a kalapács (malleus). Az emlősök korai evolúciója során ezek a csontok az állkapocs részét képezték, de munkahelyet váltottak, és helyette a hallás funkciójává váltak.
Négykamrás szív és rekeszizom
Az emlősök szívében négy kamra található. Emlősöknél a szív fő artériája balra görbül, amikor elhagyja a szívet, és az aortaívvé válik. Ez a fő artéria jobbra ível a madaraknál, és az összes többi gerincesnél egynél több fő artéria van. Csak az emlősöknél van rekeszizom: a testüreget elválasztó izom- és ínlap. A szív és a tüdő a testüreg felső részében, a máj, a gyomor, a vese, a belek és a reproduktív szervek az alsó részben találhatók.
Komplex agyfunkciók
Az emlősök agya nagyobb, mint más állatoké. Ez különösen igaz a kisagyra, az agynak arra a részére, amely irányítja a memóriát és a tanulást. Az emlősök agyának van egy egyedi agyterülete is, amelyet neokortexnek neveznek. A neocortex az agy azon területeként funkcionál, amely kezeli az érzékszervi érzékelést, a motoros parancsokat és a térbeli érvelést. A tudatos gondolkodás és az emberi nyelv is feldolgozódik a neocortexben.