Органы пищеварения хотя и сходны в основных чертах у всех млекопитающих, но значительно отличаются в частностях. Рот всегда снабжен более или менее мясистыми губами, в которых сильно развито чувство осязания. Между губами, щеками и челюстями у некоторых млекопитающих образуются боковые мешковидные выступы, так наз. защечные мешки. Язык у некоторых сильно развит и служит не только органом осязания и вкуса, но помогает также и проглатыванию пищи. Поверхность его бывает или гладкая, или покрыта мягкими сосочками, а у семейства кошачьих – роговыми шипами. Глотка продолжается пищеводом, который непосредственно расширяется в желудок. Последний всегда имеет более или менее тонкие стенки и бывает или простой, или сложный, состоящий из нескольких отделений. Наиболее сложно устройство желудка у жвачных, у которых пища, уже побывав в двух отделах желудка, отрыгивается, пережевывается и снова отправляется в третье отделение желудка, где начинает перевариваться. У млекопитающих имеется несколько придаточных органов пищеварения, каковы: печень, слюнные железы, поджелудочная железа. Кишки разделяются на несколько отделов.
Органы дыхания у млекопитающих состоят из гортани и легких. Гортань отличается присутствием трех хрящей; щитовидного, перстневидного и черпаловидного; кроме того, отверстие гортани прикрывается надгортанным хрящом. У всех млекопитающих, кроме китообразных, в полости гортани имеются голосовые связки, которых различаются две пары. Дыхательное горло делится на две бронхи. Легкие обыкновенно разделены на лопасти.
Сердце сплошной перегородкой разделено на два отдела, из которых каждый также разделяется на две части, так что сердце вполне четырехкамерное. Сердце заключено в так называемую околосердечную сумку. Сосудистая система построена одинаково у всех млекопитающих с незначительными отклонениями. Артерии имеют упругие стенки, вены снабжены внутри клапанами.
Головной мозг у большинства млекопитающих сильно развит, в особенности передний, или большой, мозг и мозжечок. Между полушариями большого мозга и мозжечка существует целая система поперечных связок. Относительное развитие большого мозга соответствует степени совершенства организации животных. У низших млекопитающих полушария большого мозга только лишь отчасти прикрывают остальные отделы. У хищных и копытных большой мозг доходит сверху до мозжечка, а у обезьян и человека прикрывает и мозжечок. Поверхность полушарий большого мозга у низших млекопитающих совершенно гладкая, у остальных неровная, со множеством выпуклостей и извилин, разделенных более или менее глубокими бороздами.
Органы чувств очень сходны по своему строению у всех млекопитающих. Главным органом осязания служат губы, а также конец носа, который у некоторых млекопитающих вытянут в хобот. Орган обоняния у млекопитающих развит более, чем у каких-либо других животных. Вертикальной перегородкой носовая полость разделяется на две половины, открывающиеся спереди наружу, а сзади – в глотку. Боковые стенки носовой полости образуют множество небольших ячеек (лабиринт). Разветвление обонятельного нерва заканчивается в слизистой оболочке, выстилающей полость носа. Наружные носовые отверстия – ноздри – могут расширяться или съеживаться особыми мускулами. У водных животных, как, напр., у тюленя, они могут совсем закрываться. Устройство внутреннего уха очень сложно. Для ориентирования в пространстве имеются три полукружных канала, которые расположены в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. Форма и величина наружного уха очень различны. У некоторых наружная раковина совсем отсутствует.
Органы зрения очень совершенны; мигательная перепонка существует не у всех млекопитающих; а веки, наоборот, хорошо развиты и снабжены ресницами. У крота глаза сверху прикрыты кожей.
Млекопитающие обладают в высокой степени совершенства способностью передвижения: они ходят, бегают, прыгают, лазают, летают, плавают и ныряют. Однако, по отношению к подвижности, млекопитающие сильно уступают птицам. Лишь немногие млекопитающие любят бесцельные движения взад и вперед ради удовольствия, которые так свойственны большинству птиц. Они имеют более серьезный нрав и избегают бесполезного напряжения сил. Иное мы видим у птиц. У них двигаться значит жить и жить значит двигаться. Птица всегда готова порхать, парить в высоте или бегать. Ее маленькое сердце бьется быстрее, ее кровь быстрее движется по сосудам, ее тело кажется более гибким и стройным, чем у млекопитающих, которые по большей части лишь тогда чувствуют себя вполне счастливыми, когда, по возможности, удобнее улягутся и могут спать или дремать.