La piel y el pelo
La capa exterior de los mamíferos es la piel, un órgano elástico y flexible que se renueva continuamente. Suele estar cubierta por un pelaje más o menos espeso y cumple diversas funciones: protege ante daños de tipo mecánico, evita la invasión de gérmenes y regula la pérdida de calor y humedad del cuerpo. En muchos mamíferos, el color de la piel o del pelo se confunde con el entorno donde habita el animal, de manera que le ofrece camuflaje y protección frente a los depredadores.
Otras veces existe un gran contraste, lo cual favorece la comunicación visual y proporciona información sobre la identidad de la especie, el género, la edad o la posición jerárquica o social de un individuo.
La piel también funciona como un órgano sensorial y excretor, pues contiene diferentes tipos de glándulas especializadas, como las glándulas mamarias. Éstas son estructuras derivadas de glándulas dérmicas y producen la leche de la que se alimentan las crías después de nacer. Su existencia da nombre a toda la clase (clase Mamíferos). Su estado de desarrollo es completo en todas las hembras adultas, y se encuentran en estado rudimentario en la mayoría de los machos y de las hembras inmaduras.
Otras estructuras importantes de la piel son las glándulas sudoríparas. Se hallan presentes en casi todas las especies de mamíferos terrestres, aunque están ausentes en algunas, como son la rata topo de El Cabo o el oso perezoso de dos dedos. Los mamíferos acuáticos (las ballenas, los delfines y las vacas marinas, entre otros) carecen de glándulas sudoríparas. Éstas se encuentran situadas en la base de los pelos, excepto en aquellas regiones de la piel que bordean las membranas mucosas, como son las que rodean los labios o las de los genitales; sin embargo, muchos mamíferos tienen pocas de estas glándulas en estado funcional, tal y como sucede en los gatos y perros, en los que sólo las glándulas de las plantas de los pies son funcionales. Las glándulas sudoríparas tienen una importancia fundamental en la regulación de la temperatura del cuerpo. Otro tipo de glándulas presentes en los mamíferos son las sebáceas, que producen una secreción grasienta útil para impermeabilizar el pelaje (sobre todo en las especies acuáticas).
Hay mamíferos que poseen sobre la cabeza pelos largos y rígidos, dotados de terminaciones nerviosas. En este caso, los pelos funcionan como sensores que advierten sobre eventuales obstáculos. Un ejemplo de esto son los bigotes de los gatos.