Nisäkkäät ovat selkärankaisia ja tasalämpöisiä eläimiä. Tasaisen ruumiinlämmön säilyttäminen vaatii tehokkaan hengitys- ja verenkiertoelimistön, rasvakerroksen ja karvapeitteen. Nisäkkäät kehittyivät lintujen tavoin matelijoista, nisäkäsliskoista.

Nisäkkäät lisääntyvät suvullisesti, ja niillä tapahtuu sisäinen hedelmöitys. Alkion- ja sikiönkehitys tapahtuu osittain tai kokonaan emon sisällä kohdussa. Nisäkkäät synnyttävät yleensä eläviä poikasia, kun taas matelijat ja linnut munivat.

Nisäkkäät ruokkivat poikasiaan imettämällä niitä maitorauhasten eli nisien avulla, paitsi nokkaeläimet.


Nisäkkään tyyppipiirteitä ovat nisät ja imetys. Kuvassa topiantilooppi.

Nisäkkäiden liikuntakyky, aivot sekä näkö- ja kuuloaisti ovat hyvin kehittyneitä. Näköaisti on erityisen tärkeä päiväaktiivisille eläimille.

Nisäkkäillä on kaksinkertainen verenkierto. Nisäkkäiden sydän on nelilokeroinen (oikea kammio ja eteinen / vasen kammio ja eteinen) ja sydämessä on väliseinä, joka estää hapettoman ja hapekkaan veren sekoittumisen. Kaksinkertaisuus tarkoittaa sitä, että nisäkkäiden verenkierto jaetaan kahteen osaan: keuhkoverenkiertoon ja isoon verenkiertoon.

Nisäkkäät jaetaan varsinaisiin nisäkkäisiin ja nokkaeläimiin. Varsinaisia nisäkkäitä ovat pussieläimet ja istukalliset nisäkkäät. Nisäkkäät voidaan jakaa myös muniviin nisäkkäisiin ja synnyttäviin nisäkkäisiin. Suurin osa nisäkkäistä kuuluu synnyttäviin nisäkkäisiin. Synnyttävät nisäkkäät jaetaan istukattomiin nisäkkäisiin ja istukkanisäkkäisiin. Istukattomia nisäkkäitä ovat vain pussieläimet, joilla istukkaa vastaa alkeellinen hemiplasenta (lat. placenta = istukka).

Nokkaeläimet (vesinokkaeläimet ja nokkasiilit) ovat munivia nisäkkäitä. Ne muistuttavat matelijoita, sillä ne munivat munia ja niiden luusto ja suolisto on matelijoiden kanssa rakenteellisesti samantapainen. Nokkaeläimiä tavataan nykyisin Australiassa ja Uudessa-Guineassa. Nokkaeläimiltä puuttuu kohtu ja nisät. Maitorauhaset avautuvat ihon pinnalle, josta poikaset nuolevat maidon.

Pääasiassa Australiassa sekä Keski- ja Etelä-Amerikassa elävät pussieläimet muodostavat yhtenäisen nisäkäsryhmän. Pussieläimen kehitys alkaa kohdussa, mutta jatkuu pian emon vatsapussissa. Pussieläinten poikaset syntyvät tavallaan keskentekoisina, koska pussieläinten epätäydellinen istukka ei pysty välittämään riittävästi ravintoa kasvavalle poikaselle. Poikaset kiipeävät omatoimisesti jatkamaan kehitystä emon pussiin, jossa ne kasvavat emon maidolla. Tunnettuja pussieläimiä ovat kengurut ja koala.

Istukallisiin nisäkkäisiin kuuluvat kaikki muut nykyiset nisäkkäät paitsi nokka- ja pussieläimet. Istukkanisäkkäillä on sikiötä ravitseva istukka, jonka kautta emon elimistöstä siirtyy ravintoaineita ja happea kohdussa kehittyvälle sikiölle ja kuona-aineita sikiöstä emon vereen.

Vaikka nisäkäslajeja on vähän muiden eläinryhmien lajimäärään verrattuna, ne ovat sopeutuneet hyvin erilaisiin elinympäristöihin, elintapoihin, ravintoon ja vuorokausirytmiin. Nisäkkäillä on myös hyvä muisti ja oppimiskyky. Siten nisäkkäät ovat levittäytyneet kaikille mantereille Antarktis mukaan lukien. Antarktiksella elää tosin vain merielämään sopeutuneita merinisäkkäitä, kuten valas- ja hyljelajeja.