Memeliler, hayvanlar aleminin insanların da dâhil olduğu, dişilerinde bulunan meme bezleri ve hem dişi hem erkek bireylerinde bulunan ter bezleri, kıl, işitmede kullanılan üç orta kulak kemiği ve beyinde yer alan neokorteks bölgesi ile ayrılan bir omurgalı sınıfıdır.
Tek toynaklılar ya da tek parmaklılar, memeliler (Mammalia) sınıfından otobur hayvanları barındıran bir takımdır. Ayaklarında genelde tek sayıda toynağı bulunan bu takımdaki hayvanlar büyük ve çok büyük hayvanlar olarak nitelenebilir. Çift toynaklılar takımının geviş getiren hayvanlarının aksine tek toynaklılar bitki selülozunu midede değil bağırsaklarda sindirir. Atgiller, gergedanlar ve tapirler mevcut tek toynaklılardır.
Tylopoda veya Topuktabanlılar, Artiodactyla takımına ait karasal otçul çift toynaklıların bir alt takımıdır. Mevcut topuktabanlılar; Avustralya vahşi develeri tanıtılırken, vahşi doğada Güney Amerika ve Asya'daki doğal dağılımında bulunurlar. Grubun Kuzey Amerika ve Avrasya'da uzun bir fosil geçmişi vardır. Topuktabanlılar, yaklaşık 46.2 milyon yıl önce, Eosen döneminde ortaya çıktı.
Eteneliler, eteneli memeliler veya plasentalı memeliler, memelilerin bir infra sınıfı. Diğer alt sınıflar keseliler (Metatheria) ve hâlâ yumurtlayarak üreyen ilkel memelilerdir (Protheria). Aralarında büyük bir farkla en büyük grup etenelilerdir. Günümüzde, 6000'in üzerinde eteneli türü bulunmaktadır. Vücut yapıları ve yaşam alanlarının farklılıkları ile en çeşitli memeli grubunu oluştururlar.
Eutheria, keselilere göre etenelilerle daha yakından ilişkili olan tüm doğurgan memelileri (Theria) kapsayan bir kladdır.
Balinalar içinde balinaları, yunusları ve muturları barındıran, çift toynaklılar takımında bir infra takımdır. Biyolojik adlarda "balina" için Latince cetus sözcüğü kullanılır, özgün anlamı ise "büyük deniz hayvanı"dır. Latinceye ise Yunancadan geçmiştir. Yunanca κῆτος sözcüğü "balina" ya da "herhangi bir dev balık veya deniz canavarı" anlamındadır.
Afrotheria eteneliler alt sınıfının bir üst takımı. Bu molekülergenetik araştırmalar sonucu ortaya konulan taxon birbirlerinden çok farklı görünüşlü 80 civarında türü içermektedir. Takımın tüm türleri Afrika'dan türemiştir ve Asya fili, bir Kır sıçanımsı türü ve Deniz inekleri haricinde bütün türler hala Afrika'da yaşamaktadır.
Toynaklılar, memelilerin Ferungulata grubundan, pençelerini toynak biçiminde geliştirmiş bir memeli üst takımıdır.
Ferae, Carnivora ve Pholidota takımlarından oluşan bir memeli kladıdır. Carnivora ve Pholidota'nın bir grubu için alternatif bir isim olan Ostentoria da önerildi. Moleküler genetik çalışmalarca, günümüze kadar gelen Ferae'nin son ortak atasının yaklaşık olarak 78.9 milyon yıl önce yaşadığı tahmin edilmiştir. Creodonta gibi soyu tükenmiş birkaç takım da Ferae'nin üyeleridir.
Boreoeutheria, plasentalı memelilerin bir kladıdır. Grup iki kardeş taksondan oluşur: Laurasiatheria ve Euarchontoglires.
Sirenia, modern "deniz inekleri" ve onların soyu tükenmiş akrabalarından oluşan plasentalı memeliler takımıdır. Onlar var olan tek otçul deniz memelileri ve tamamen suda yaşayan tek otçul memeli grubudur. Deniz ineklerinin 50 milyon yıllık bir fosil kaydına sahip olduğu düşünülüyor. Oligosen ve Miyosen sırasında mütevazı bir çeşitlilik elde ettiler, ancak o zamandan beri iklimsel soğuma, oşinografik değişiklikler ve insan müdahalesinin bir sonucu olarak azaldılar. Gruba dahil yaşayan iki cins ve dört tür mevcuttur: Atlantik kıyıları boyunca Amerika ve Batı Afrika'nın nehirleri ve kıyılarında yaşayan üç denizineği türünü içeren Trichechus ve Hint Okyanusu ile Pasifik okyanusunda bulunan Dugong.
Ferungulata, Ferae ve Pan-Euungulata soyunu bir araya getiren bir plasentalı memeli büyük takımıdır. Morfolojik analize dayalı geleneksel ve daha yeni moleküler analizleri dikkate alan gözden geçirilmiş bir tane olmak üzere iki şekilde oluşturulmuştur.
Arktosiyoniyenler, stratigrafik aralığı Paleosen'den Erken Eosen dönemlerine kadar uzanan laurasiatherian memelilerin bir kladıdır. Kretase-Paleojen soy tükenme olayından sonra büyük memeli avcılarının en eski örnekleri arasındaydılar. Bazıları arktosiyoniyenleri kök çift toynaklılar olarak sınıflandırırken, diğerleri Ferae grubunun üyeleri olarak grubu sınıflandırmıştır. Takımda sınıflandırılan üç aile vardır: Arctocyonidae, Oxyclaenidae ve Quettacyonidae.
Archonta, bazı sınıflandırmalarda bir üst takım olarak kabul edilen ve şu takımlardan oluşan, artık terk edilmiş bir memeli grubudur:
- Primates (primatlar)
- Plesiadapiformes
- Scandentia
- Dermoptera (kolugolar)
Afroinsectiphilia son moleküler filogenetik çalışmalar sonuçlarına göre önerilmiş bir afrotheria kladıdır. Grupatki taksonların çoğu, bir zamanlar Insectivora takımının bir parçası olarak kabul edildi, ancak Insectivora artık polifiletik ve modası geçmiş olarak kabul ediliyor. Önerilen bu sınıflandırma sadece moleküler çalışmalara dayanmaktadır ve bu grubun monofilisini doğrulayan hiçbir morfolojik kanıt yoktur.
Ocepeia, fosil buluntuları Fas'ın Ouled Abdoun Havzası'nın orta Paleosen çökeltilerinde bulunmuş bazal bir afrotherian memeli cinsi. Cins ilk olarak 2001'de Gheerbrant & Sudre tarafından O. daouiensis tip türü ile bir Phenacodont olarak tanımlandı.
Kondilartlar (Condylarthra), öncelikle Paleosen ve Eosen dönemlerinden bilinen, soyu tükenmiş plasentalı memelilerin resmi olmayan bir grubudur - daha önce bir takım olarak kabul edilmiştir. Erken, ilkel toynaklılar olarak kabul edilirler. Artık, Perissodactyla veya Cetartiodactyla'nın bir parçası olarak açıkça belirlenmemiş olan toynaklıları sınıflandırmak için bir çöplük olarak hizmet eden ve bu nedenle birçok ilgisiz soydan oluşan bir çöp sepeti taksonu olarak kabul edilmektedir.
Laurasiatheria, Eulipotyphla takımı ile Scrotifera kladını içeren bir plasentalı memeliler üst takımıdır. Kardeş grubu Euarchontoglires ile birlikte Boreoeutheria magna takımını oluşturur. Laurasiatheria taksonu içinde sınıflandırılan hayvanların benzer gen dizilimlerine dayanarak keşfedildi. Grubu birleştirmek için ortak anatomik özellikler henüz ortaya konmadı. Laurasiatheria kladı DNA dizilim analizleri ve retrotranspozon varlık/yokluk verilerine göre temellendirildi. Üst takım, Pangea bölünmeye başladıktan sonra Gondvana'dan ayrılan Lavrasya süperkıtasında ortaya çıktı. En son ortak atasının yaklaşık olarak 76 ila 90 milyon yıl önce soyunun ayrıldığı varsayılmaktadır.
Potamogalidae, Sahraaltı Afrika'da ırmak kenarlarında kısmen suda yaşayan hayvanlardan oluşan ve Afrosoricida takımında sınıflandırılan bir memeli familyasıdır. En yakın akraba oldukları Madagaskar'da yaşayan Tenrecidae familyasından soylanın yaklaşık 47 ila 53 milyon yıl önce ayrıldığı düşünülmektedir. Daha önceleri Potamogalinae adıyla Tenrecidae familyasının alt familyası olarak kabul edilmekteydiler.
Tenrecomorpha, Afrika'nın ekvator kuşağına ve Madagaskar'a endemik hayvanların oluşturduğu ve Afrosoricida takımında sınıflandırılan bir memeli alt takımıdır. Yaklaşık 47 ila 53 milyon yıl önce soylarının ayrıldığı düşünülen ve günümüzde de yaşayan Potamogalidae ve Tenrecidae familyalarını içerir. Potamogalidae familyası önceleri Tenrecidae'nin alt familyası olarak kabul ediliyordu. Aynı zamanda bu alt takımın içinde aardvarka benzeyen böcekçil, soyu tükenmiş Plesiorycteropus cinsinin de yer aldığı düşünülmektedir.