哺乳纲分为3个亚纲，即原兽亚纲，后兽亚纲和真兽亚纲。
原兽亚纲：原始类群，有一系列原始特征，卵生，但可哺乳后代；体被毛；无胼胝体，大脑不发达，有泄殖腔（故称单孔类）等，分布于澳洲，代表种类是鸭嘴兽和针鼹。
后兽亚纲：较原始，胎生，但不具真正的胎盘，幼体产出时发育不良，须在母体的育儿袋中继续发育；泄殖腔消失。代表种类是各种有袋类，如袋鼠、考拉等。
真兽亚纲：进步类群，胎生、哺乳，大脑发达，有胼胝体等特征，代表种类很多，如刺猬、蝙蝠、猕猴等。