Млекопитающие происходят, вероятно, в позднем триасе от звероподобных пресмыкающихся (иктидозавров?). В мезозое обосабливается несколько групп архаических млекопитающих с примитивной зубной системой. Начиная с эоцена, в течение всего кайнозоя происходят широкая адаптивная радиация плацентарных млекопитающих и становление их вымерших и современных отрядов.
Геологическое значение. Изучение вымерших позвоночных животных важно для стратиграфии континентальных отложений, возраст которых обычно датируется остатками позвоночных и растений. В континентальных отложениях они нередко являются единственными остатками жизни прошлого. Образование местонахождений позвоночных животных подчинено общим закономерностям захоронения и является частью общего процесса образования геологической летописи Земли.
Принципы классификации и систематика. Наличие челюстей или их отсутствие положено в основу разделения позвоночных на два инфратипа: бесчелюстные и челюстноротые.