中生代的哺乳动物约在2亿年前的三叠纪晚期，早期的哺乳动物与恐龙几乎同时出现了，早期的哺乳动物主要靠昆虫等栖要丛林中的小型猎物维生，到6600万年的白垩纪末，具备了恒温特性的哺乳类动物在气候变化中存活下来。

    哺乳动物的特征是哺乳动物体表面有毛，一般分头c颈c躯干c四肢和尾五个部分，用肺呼吸，体温恒定，是恒温动物，脑较大而发达，哺乳，胎生，哺乳和胎生是哺乳动物最显著的特征，胚胎在母体里发育，母兽直接产出胎儿，母兽都有乳腺能分泌哺育胎儿，它们的皮肤一般来说比其他脊椎动物厚，它由表皮和真皮组成，哺乳动物的口内有再生齿，哺乳动物除单孔目外，均为胎生，哺乳动物具有高度发达的神经系统，脑比其他脊椎动物要发达得多，而且还12对脑神经此外，哺乳动的心脏分两心耳c两心室，有红血球，但无细胞核。

    在6600万年以前的中生代时期，哺乳动物的祖先并不像它们的后代那样善于在日间出没c捕食，当时的日间统治者恐龙让这些形体普遍娇小的哺乳动物退避不及，无奈只能选择夜间活动，哺乳动物的这段演化历程被称为夜行瓶颈，而白垩纪一一一第三纪的种族大灭绝让当时的统治者恐龙最终消失，这些哺乳动物的祖先才转变为日间活动。

    现存的许多哺乳动物都是日间活动，而事实上大部分哺乳动物的视觉更类似于夜行性爬行动物和鸟类的视觉，除灵长类以外的哺乳动物的视网膜上都缺少中心凹，中心凹能让鱼类c爬行类和鸟类具有很高的视觉敏锐度，也是这些日间捕食者的重要特征，另外，和所有其他的脊椎动物相比，哺乳动物在日间环境下能获取颜色的光感受器多样性也较少，很多日间活动的哺乳动物，例如有蹄类动物和食肉动物，它们眼睛的视网膜上以视杆细胞为主，这就意味着它们实际上更适应夜间这样的低亮度环境。一般来说，包括哺乳动物在内的脊椎动物的光感细胞主要由视杆细胞和视锥细胞，视锥细胞对光线敏感性较弱，但能够通过探测不同光线的峰值波长来帮助动物区分颜色，视杆细胞则在弱光环境中更为敏锐，但清晰度不高，视网膜上视杆细胞与视锥细胞的比例通常和种类有高度相关性，猩猩等类人猿下目的祖先是最早演变成改换昼行性生活方式的哺乳动物之一，这和它们的后代视力能适应日间活动这一点也是一致的，它们有异于其他哺乳动物的三色视觉等优势。

    此前还有研究表明，日间视力较差的哺乳动物会通过增强的嗅觉灵敏度c更宽的听力范围和更复杂的触觉感知来弥补了自身不足，例如，3亿年前，一些下孔类（古爬行动物的一亚纲，也被认为是哺乳动物的祖先）适应夜间活动，这或许说明夜间活动在古生代时期就是哺乳动物祖先的特征。现存的哺乳动物很大可能起源于夜行性祖先，这些祖先直到白垩纪一第三纪大灭绝前的900万年或者中生代刚结束时仍然保持着这一特性，尽管在白垩纪晚期昼行夜行不规律的现象已经出现，但有足够证据证明完全昼行性的转变出现在白垩纪一第三纪大灭绝之后，大约发生于6600万年前的白垩纪一第三纪时种族大灭绝导致了所有非鸟恐龙c海洋和爬行动物c大多数其他脊椎动物c无椎动物和植物类群的消失，中生代时期就此终结，恐龙称霸也随之消失，由此过渡到了由哺乳动物统治的新生代。

    两只生活在晚侏罗纪早期，距今大约164亿年到159亿年的真贼兽滑翔哺乳动物改变人们对哺乳动物中耳的演化认识，由于保存得非常完好，发现它们具有五块听小骨的中耳结构，成为目前哺乳动物中的最早记录，也成为中生代哺乳动物最完整的记录，人类有三块听小骨，是身体里最小的骨骼，而通过对这两个标本的研究，我国科学家发现它们的中耳听小骨与现在已知的哺乳动物中耳类型差别很大，说明哺乳类动物听小骨独