Les Mammifères (Mammalia) sont une classe d'animaux vertébrés caractérisés par la présence de fourrures (excepté pour certains mammifères marins), d'une oreille moyenne comportant trois os, d'un néocortex et de glandes mammaires, dont les représentants femelles nourrissent leurs juvéniles à partir d'une sécrétion cutanéo-glandulaire spécialisée appelée lait (on dit alors qu'elles allaitent). Les mammifères comportent 6 495 espèces connues en 2018 qui, selon les classifications scientifiques, sont distribuées en 29 ordres, 153 familles et en près de 1 200 genres.
En termes de cladistique, qui reflète l'histoire de l'évolution, les mammifères sont les uniques représentants actuels des synapsides, un groupe qui comprend notamment de célèbres représentants non-mammaliens comme Dimetrodon. Avec les Sauropsides (« reptiles » et oiseaux), ils constituent le clade des Amniotes, au sein de la super-classe des Tétrapodes. Les synapsides se sont divisés en plusieurs groupes (traditionnellement et incorrectement appelés « reptiles mammaliens » ou par le terme pélycosaures, et maintenant connus sous le nom de « mammifères souches » ou « proto-mammifères »), avant de donner naissance aux Thérapsides, un groupe majeur issu des Sphénacodontes, durant le début du Permien moyen. Les plus vieux mammifères connus sont des fossiles du Jurassique inférieur et sont issus des cynodontes, un groupe avancé de thérapsides. Leur aire de répartition est planétaire, ils ont conquis une grande partie des niches écologiques de la macrofaune et demeurent un des taxons terrestres dominants depuis l'Éocène, après l'extinction Crétacé-Paléogène.
Du point de vue de l'évolution et de l'écologie, les premiers mammifères étaient insectivores et avaient un mode de vie terrestre et généralement nocturne. Ce taxon s'est grandement diversifié au fil de son histoire évolutive, au point qu'un de ses principaux ordres (les chauves-souris) a acquis le vol battu. Un certain nombre de lignées ont évolué vers un mode de vie aquatique partiel (Phoques, Ours blanc, Castor, Hippopotame, Loutre, Campagnol amphibie, Ornithorynque…) ou total (Cétacés, Siréniens…), tout en conservant de leur ancêtre tétrapode la respiration pulmonaire. De même, l'écholocalisation est bien présente dans certains ordres (chiroptera, cétacés) alors qu'elle se fait rare dans le reste du règne animal.
De nombreux mammifères sauvages, en dépit d'un statut d'espèce protégée, figurent sur la liste rouge de l'UICN (notamment les superprédateurs) — certains font l'objet de plans de restauration ou de réintroduction. De même, certaines races de certaines espèces élevées par l'homme jusqu'au XIXe siècle (pour la traction animale, la viande, le lait, la laine ou comme animal de bât) ont disparu ou ont fortement régressé au profit de quelques races sélectionnées pour leur productivité. Quelques espèces sont devenues invasives, notamment après introduction délibérée ou accidentelle dans de nouveaux biotopes en relation avec les activités humaines, alors qu'aucun prédateur n'endigue la croissance de ces nouvelles colonies.
