Zīdītāji ir pārsteidzoši daudzveidīgi dzīvnieki. Viņi dzīvo gandrīz visos pieejamos biotopos uz Zemes, ieskaitot dziļjūras, tropiskos lietus mežus un tuksnešus, un to lielums svārstās no vienas unces skuvekļiem līdz 200 tonnu vaļiem. Kas tieši tas padara zīdītāju par zīdītāju, nevis rāpuļu, putnu vai zivi? Ir astoņas galvenās zīdītāju īpašības, sākot no matiem līdz četrkameru sirdīm, kas atšķir zīdītājus no visiem citiem mugurkaulniekiem.
Visiem zīdītājiem vismaz kādā dzīves cikla posmā no dažām ķermeņa daļām aug mati. Zīdītāju mati var būt dažādās formās, ieskaitot biezu kažokādu, garās ūsas, aizsargājošās spalvas un pat ragus. Mati pilda dažādas funkcijas: izolē pret saaukstēšanos, aizsargā maigu ādu, maskējas pret plēsējiem (kā iepriekš) zebras un žirafes) un sensoro atgriezenisko saiti (tāpat kā jutīgajiem ūsām ikdienas mājas kaķis). Vispārīgi runājot, matu klātbūtne iet roku rokā ar siltasiņu metabolismu.
Kā ir ar zīdītājiem, kuriem nav redzamu ķermeņa apmatojuma, piemēram, vaļiem? Daudzas sugas, ieskaitot
vaļi un delfīni, agrīnajos to attīstības posmos ir mazs matu daudzums, savukārt citi uz matu zobiem vai augšējām lūpām saglabā trauslus matu plāksterus.Atšķirībā no citiem mugurkaulnieki, zīdītāji baro savus jauniešus ar pienu, ko ražo piena dziedzeri, kas ir modificēti un palielināti sviedru dziedzeri, kas sastāv no vadiem un dziedzera audiem, kas izdala pienu caur sprauslām. Šis piens nodrošina jauniešus ar tik ļoti nepieciešamajiem proteīniem, cukuriem, taukiem, vitamīniem un sāļiem. Tomēr ne visiem zīdītājiem ir sprauslas. Monotremes piemēram, pīļknābis, kas evolūcijas vēstures sākumā atšķīrās no citiem zīdītājiem, pienu izdala caur kanāliem, kas atrodas viņu vēderā.
Lai arī piena dziedzeri ir sastopami gan vīriešiem, gan mātēm, lielākajā daļā zīdītāju sugu piena dziedzeri pilnībā attīstās tikai sievietēm, tāpēc vīriešiem (ieskaitot vīriešus) ir mazāki sprauslas. Izņēmums no šī noteikuma ir vīrišķā Dayak augļu nūja, kuru daba ir piešķīrusi - labāk vai sliktāk - ar uzdevumu barot bērnu ar krūti. Labāk viņiem nekā mums.
Zīdītāju apakšējā žokļa kauls sastāv no viena gabala, kas piestiprinās tieši pie galvaskausa. Šo kaulu sauc par zobārstu, jo tas tur apakšžokļa zobus. Citos mugurkaulniekos zobārsts ir tikai viens no vairākiem apakšējā žokļa kauliem un nepiestiprinās tieši pie galvaskausa. Kāpēc tas ir svarīgi? Vienkāršais apakšžoklis un muskuļi, kas to kontrolē, zīdītājiem piešķir spēcīgu sakodienu. Tas viņiem arī ļauj izmantot zobus, lai vai nu sagrieztu un sakošļātu savu laupījumu (piemēram, vilkus un lauvas), vai arī sasmalcinātu grūto augu vielu (piemēram, ziloņi un gazeles).
Difidodontija ir iezīme, kas raksturīga lielākajai daļai zīdītāju un kurā zobi tiek nomainīti tikai vienu reizi visā dzīvnieka dzīves laikā. Jaundzimušo un jauno zīdītāju zobi ir mazāki un vājāki nekā pieaugušajiem. Šis pirmais komplekts, kas pazīstams kā lapu koku zobi, izkrīt pirms pilngadības un pakāpeniski tiek aizstāts ar lielāku, pastāvīgu zobu komplektu. Dzīvnieki, kuri dzīves laikā nepārtraukti maina zobus, piemēram, haizivis, gekoni, aligatori un krokodili—Pazīstami kā polifodonti. (Polifodontiem nav zobu fejas. Viņi būtu gājuši bojā.) Daži ievērojami zīdītāji, kas ir nē difidodonti ir ziloņi, ķenguri, un lamantīni.
Trīs iekšējās auss kauli, incus, malleus un skavas - parasti dēvējami par āmuru, laktu un brūni - ir raksturīgi tikai zīdītājiem. Šie sīkie kauli pārraida skaņas vibrācijas no tympanic membrānas (bungādiņa) uz iekšējo ausu un pārveido vibrācijas neironu impulsos, kurus pēc tam apstrādā smadzenes. Interesanti, ka mūsdienu zīdītāju malleus un incus attīstījās no zīdītāju tiešo priekšteču - “zīdītājiem līdzīgo rāpuļu” - apakšējā žokļa kaula Paleozoic laikmets zināms kā therapsids.
Zīdītāji nav vienīgie mugurkaulnieki endotermiski (siltasiņu) metabolismi. Tā ir iezīme, kurai ir kopīgi mūsdienu putni un viņu senči, theropod (gaļas ēšanas) dinozauri Mezozoja laikmetstomēr var apgalvot, ka zīdītāji ir labāk izmantojuši savas endotermiskās fizioloģijas nekā jebkura cita mugurkaulnieku kārtība. Tas ir iemesls, kāpēc gepardi var tik ātri skriet, kazas var uzkāpt kalnu malās, un cilvēki var rakstīt grāmatas. Parasti aukstasiņu dzīvniekiem, piemēram, rāpuļiem, ir daudz lēnāka metabolisms, jo, lai uzturētu ķermeņa iekšējo temperatūru, viņiem jāpaļaujas uz ārējiem laika apstākļiem. (Lielākā daļa aukstasiņu sugu tik tikko var rakstīt dzeju, lai gan dažas no tām, domājams, ir juristi.)
Tāpat kā dažas citas pazīmes šajā sarakstā, arī zīdītāji nav vienīgie mugurkaulnieki, kuriem ir diafragma - muskuļi krūtīs, kas paplašina un sarauj plaušas. Tomēr zīdītāju diafragmas neapšaubāmi ir daudz attīstītākas nekā putnu un noteikti vairāk attīstītas nekā rāpuļiem. Tas nozīmē, ka zīdītāji var elpot un skābekli izmantot efektīvāk nekā citi mugurkaulnieku kārtas, kas, apvienojumā ar to siltasiņu metabolismu ļauj veikt plašāku darbību spektru un pilnīgāk izmantot pieejamo ekosistēmas.
Tāpat kā visiem mugurkaulniekiem, arī zīdītājiem ir muskuļotas sirdis, kas atkārtoti kontraktē, lai sūknētu asinis, kas savukārt, piegādā skābekli un barības vielas visā ķermenī, vienlaikus noņemot atkritumus, piemēram, oglekli dioksīds. Tomēr tikai zīdītājiem un putniem ir četrkameru sirdis, kas ir efektīvākas nekā zivju divkameru sirdis vai abinieku un rāpuļu trīskameru sirdis.
Četrkameru sirds no skābekļa atdalītajām asinīm no plaušām atdala no daļēji dezoksigenētajām asinīm, kas virzās atpakaļ uz plaušām, lai tās atkal sagādātu skābekli. Tas nodrošina, ka zīdītāju audi saņem tikai ar skābekli bagātas asinis, ļaujot veikt ilgstošākas fiziskās aktivitātes ar mazākiem atpūtas periodiem.