Uno de los principales rasgos distintivos de los mamíferos, por no decir el más importante, es la presencia de glándulas mamarias o mamas en las hembras (de ahí proviene el nombre de mamíferos). Las mamas producen la leche, una secreción líquida que contiene proteínas, grasas, azúcares, vitaminas y sales minerales, cuyo fin es optimizar el crecimiento y proveer de energía al recién nacido. La composición de la leche presenta variaciones, según las necesidades de crecimiento y los factores ambientales. Así, en especies cuyo desarrollo es más lento, las sustancias nutritivas son más escasas. Por el contrario, en aquellos mamíferos que deben desarrollarse en un tiempo muy breve, la leche es rica en sustancias orgánicas, como grasas y proteínas.

Aunque la aparición de las glándulas mamarias es reciente en el desarrollo evolutivo de los vertebrados su origen es desconocido. En los monotremas (mamíferos que ponen huevos), la estructura es parecida a las de las glándulas sudoríparas, lo que ha hecho pensar a los científicos que las glándulas mamarias son glándulas sudoríparas o sebáceas modificadas a través de la evolución. En etapas superiores las glándulas sólo se desarrollan en las hembras durante la época de madurez sexual, mientras que en los monotremas se presentan de la misma forma en ambos sexos. En los varones humanos adquiere a veces cierta capacidad funcional, lo que apoya la creencia de que la lactancia en los mamíferos prehistóricos se producía en ambos sexos.

Los factores ambientales también determinan la composición láctea. En mamíferos adaptados a climas extremos, como los osos polares o las ballenas, el componente graso de la leche es altísimo, debido fundamentalmente a que los cachorros la utilizan para conformar su propia capa de grasa aislante y obtener las calorías necesarias para mantener su temperatura corporal.