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.
Черепа гориллы, человека и шимпанзе (слева направо)
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.