Los mamíferos (Mammalia) son una clase perteneciente a los vertebrados en el que encontramos unas 5.500 especies diferentes, de las cuales tan solo 130 especies son mamíferos marinos, que son sobre los que nos centraremos. El nombre de los mamíferos se debe a las glándulas mamarias presentes en las hembras y que se destinan para alimentar a los juveniles con una leche secretada por estas glándulas. Entre las especies de mamíferos marinos, encontramos ballenas, delfines, orcas, marsopas, manatíes, focas, morsas y nutrias.
Por lo general, la forma corporal característica de los mamíferos marinos es hidrodinámica, poseyendo extremidades modificadas con forma de aletas que les permite impulsarse bajo el agua. La piel se ha adaptado para vivir en el medio acuático, estando provista de un tupido pelaje que les aísla del frio del agua, y/o cuenta con una capa de grasa que también les permite expandir su distribución a cualquier mar u océano del mundo, incluidos ambos polos. Los mamíferos marinos, a diferencia del resto de especies marinas la cuales obtienen del agua el oxígeno para respirar, lo hacen respirando aire, por lo cual deben de salir a la superficie cada cierto tiempo.
Dado que los mamíferos en su origen se desarrollaron en tierra, su espina dorsal está optimizada para andar, por lo que se mueve con holgura de arriba a abajo, pero tiene menor movilidad lateral. Por ello, los mamíferos marinos por lo general nadan moviendo su espina dorsal de arriba a abajo. Por el contrario, los peces normalmente nadan moviendo su espina lateralmente. Por esta razón, los peces tienen habitualmente su aleta caudal vertical, mientras que los mamíferos marinos la tienen horizontal.
Como dato curioso, los mamíferos marinos que viven exclusivamente en el mar tuvieron que experimentar importantes adaptaciones en sus hábitos de sueño para poder dormir sin ahogarse. De estudios realizados con delfines mulares en acuarios y zoos y también con ballenas y delfines en libertad, se desprende que desarrollaron dos métodos de sueño: o bien permanecen estáticos a dos aguas (vertical u horizontalmente) o bien nadan mientras duermen en un estado similar a la siesta
Los mamíferos marinos son animales vivíparos placentarios. El desarrollo de la descendencia ocurre dentro del cuerpo de las madres, y al nacer están completamente desarrollados.
