Sesalci so neverjetno raznolike živali. Živijo v skoraj vseh razpoložljivih habitatih na Zemlji - vključno z globokimi morji, tropskimi deževnimi gozdovi in puščavami - in segajo po velikosti od ene unce do 200 ton. Kaj točno je tisto, zaradi česar je sesalec, ne pa plazilec, ptica ali riba? Obstaja osem glavnih značilnosti sesalcev, od dlake do štirisarnih src, ki sesalce ločujejo od vseh drugih vretenčarjev.
Vsi sesalci imajo dlake, ki rastejo iz nekaterih delov telesa vsaj v neki fazi življenjskega cikla. Lasje sesalcev lahko prevzamejo več različnih oblik, vključno z debelim krznom, dolgimi mušicami, obrambnimi perjami in celo rogovi. Lasje imajo različne funkcije: izolacija pred mrazom, zaščita za občutljivo kožo, maskirnost pred plenilci (kot pri zebre in žirafe) in senzorične povratne informacije (kot pri občutljivih muhah vsakdanja hišna mačka). Na splošno je prisotnost las v roki z roko v roki s toplokrvno presnovo.
Kaj pa sesalci, ki nimajo vidnih dlak na telesu, na primer kiti? Veliko vrst, tudi
kiti in delfini, imajo redke količine las v najzgodnejših fazah svojega razvoja, druge pa si na bradah ali zgornjih ustnicah obdržijo modre dele las.Za razliko od drugih vretenčarji, sesalci dojijo svoje mladiče z mlekom, ki ga proizvajajo mlečne žleze, ki so spremenjene in povečane znojne žleze, sestavljene iz kanalov in žleznih tkiv, ki izločajo mleko skozi bradavice. To mleko ponuja mladim prepotrebne beljakovine, sladkorje, maščobe, vitamine in soli. Vendar nimajo vseh sesalcev bradavice. Monotreme na primer platipi, ki so se že od zgodnjih evolucijskih zgodovin oddaljili od drugih sesalcev, izločajo mleko skozi kanale, ki se nahajajo v trebuhu.
Čeprav so pri samcih in samicah prisotne, se pri večini vrst sesalcev mlečne žleze v celoti razvijejo samo pri ženskah, torej na moških (vključno s človeškimi samci) manjše bradavice. Izjema od tega pravila je moški Dayak sadni netopir, ki ga je narava obdarila - za boljše ali slabše - naloge dojenja. Bolje jih kot nas.
Spodnja čeljustna kost sesalcev je sestavljena iz enega samega kosa, ki se pritrdi neposredno na lobanjo. Ta kost se imenuje dementna, ker drži zobe spodnje čeljusti. Pri drugih vretenčarjih je črevesje le ena od več kosti v spodnji čeljusti in se ne pritrdi neposredno na lobanjo. Zakaj je to pomembno? Enorezana spodnja čeljust in mišice, ki jo obvladujejo, obdarujejo sesalce z močnim ugrizom. Omogoča jim tudi, da zobje režejo in žvečijo svoj plen (kot volkovi in leva) ali drobijo trde rastlinske snovi (npr. sloni in gazele).
Diphyodonty je značilnost, ki je značilna za večino sesalcev, pri kateri se zobje zamenjajo le enkrat v celotni življenjski dobi živali. Zob novorojenčkov in mladih sesalcev je manjši in šibkejši kot pri odraslih. Ta prvi set, znan kot listopadni zobje, izpade pred odraslostjo in ga postopoma nadomešča nabor večjih, stalnih zob. Živali, ki v svojem življenju nenehno nadomeščajo zobe - kot so morski psi, gekoni, aligatorji in krokodili- so znani kot polifodonti. (Polifodoanti nimajo zobnih vil. Razšli bi se.) Nekateri pomembni sesalci, ki so ne difodanti so sloni, kenguruji, in manate.
Trije kosti notranjega ušesa, inkuse, malleus in stopala - ki jih običajno imenujemo kladivo, nakovnica in stremena - so edinstvene za sesalce. Te drobne kosti prenašajo zvočne vibracije od tipične membrane (a.k.a. ušesne sluznice) do notranjega ušesa in vibracije pretvorijo v nevronske impulze, ki jih možgani nato predelajo. Zanimivo je, da so se malleusi in incusi sodobnih sesalcev razvili iz spodnje čeljustne kosti neposrednih predhodnikov sesalcev, "sesalcem podobnih plazilcev" Paleozojska doba poznan kot terapsidi.
Sesalci niso edini vretenčarji endotermični (toplokrvni) presnovi. To je lastnost, ki si jo delijo sodobne ptice in njihovi predniki, terododni dinozavri Mezozojska dobaVendar pa lahko trdimo, da so sesalci bolje izkoristili svoje endotermične fiziologije kot kateri koli drug vrst vretenčarjev. To je razlog, da geparji lahko tečejo tako hitro, koze se lahko povzpnejo na straneh gora, ljudje pa lahko pišejo knjige. Praviloma imajo hladnokrvne živali, kot so plazilci, veliko bolj počasno presnovo, saj se morajo za vzdrževanje notranje telesne temperature zanašati na zunanje vremenske razmere. (Večina hladnokrvnih vrst komaj piše poezijo, čeprav so nekatere od njih domnevno pravniki.)
Kot pri nekaterih drugih lastnostih na tem seznamu tudi sesalci niso edini vretenčarji, ki imajo diafragmo, mišico v prsnem košu, ki širi in krči pljuča. Diafragme sesalcev pa so verjetno bolj napredne od tistih ptic in vsekakor bolj napredne od plazilcev. To pomeni, da sesalci lahko dihajo in izkoriščajo kisik bolj učinkovito kot drugi vretenčarji, V kombinaciji s njihovimi toplokrvnimi presnovki omogočajo širši obseg aktivnosti in popolnejše izkoriščanje razpoložljivega ekosistemi.
Kot vsi vretenčarji imajo tudi sesalci mišična srca, ki se večkrat skrčijo, da črpajo kri, ki v pa dovaja kisik in hranila po telesu, hkrati pa odstranjuje odpadne izdelke, kot je ogljik dioksid. Vendar pa imajo samo sesalci in ptice štirisarna srca, ki so učinkovitejša od dvokomornih src rib ali tridarnastih dvoživk in plazilcev.
Štirisarno srce loči oksigenirano kri, ki prihaja iz pljuč, od delno deoksigenirane krvi, ki se usmeri nazaj v pljuča, da se ponovno oksigenira. To zagotavlja, da tkiva sesalcev prejemajo samo kri, bogata s kisikom, kar omogoča večjo telesno aktivnost z manj intervali počitka.