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.
Doğuran memeliler keselileri ve etenelileri içeren memeli alt sınıfıdır. Dış kulaklara ve memelere sahiptirler. Therianlar çoğunlukla diş yapısı ile sınıflandırılırlar. Yaşayan memelilerden, ekidneler familyasına ait türler ve Ornithorhynchus anatinus (ornitorenk) dışındaki tüm türler, bu gruptandır.
Çift toynaklılar, memelilerin eteneliler (Placentalia) infra sınıfına ait bir takım. Takım, su aygırları, domuzlar, pekariler, geyikler, koyun ve keçiler gibi karasal canlıların yanında balinaları da içerir. Yaklaşık 270 adet karada yaşayan çift toynaklı türü mevcuttur. Bunlardan özellikle boynuzlugiller familyasına ait türler, insanlar için ticari açıdan çok önemlidir. Çift toynaklılar, günümüzün en başarılı otçul kara canlılarındanlardır.
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.
Mammalia (Memeliler), Chordata (Omurgalılar) şubesi içinde yer alan bir hayvan sınıfıdır. Carl Linnaeus'un ilk olarak bu sınıfı tanımlamasından beri memeli sınıflandırması çeşitli gözden geçirmeden geçmiştir. Evrensel olarak kabul edilen bir sınıflandırma sistemi yoktur; McKenna & Bell (1997) ile Wilson & Reader (2005) son zamanlarda yararlı özetle sunmuşlardır. Linnaeus ve diğerlerinin öne sürdüğü fikirlerin çoğu artık günümüz taksonomistleri tarafından tamamen terkedilmiştir; bunların arasında yarasaların kuşlarla akraba oldukları ya da insanların diğer yaşayan varlıklardan farklı bir grup oluşturduğu fikirleri de bulunmaktadır. Memeli takımları arasındaki ilişkileri tanımlayan birbirinden farklı fikirler çatışmaya devam etmekte ve bu konuda yeni çalışmalar sürmektedir. Son zamanların en önemli gelişmesi kladistik düşüncenin tüm taksonomik tanımlamaların monofiletik grupları tanımlamasını sağlamak olmuştur. Moleküler filojeninin sonuçları neticesinde bu alan son zamanlarda ilgi çekmiş ve değişikliğe uğramaya başlamıştır.
Pelikozorlar (Pelycosauria), yalnızca bazal veya ilkel Geç Paleozoyik sinapsitlerinden oluşan ve bazen "memeli benzeri sürüngenler" olarak adlandırılan gayri resmi bir gruptur. Terapsitler ve onların soyundan gelenler hariç tüm sinapsitleri kapsarlar.
Terapsitler (Therapsida), memelileri ve soyu tükenmiş akrabalarını içeren, gelişmiş bir sinapsit kladıdır. Başka bir deyişle terapsitler, Sinapsida'nın hayatta kalan tek sınıfı olan memelilerin tümünü ve onların soyu tükenmiş akrabalarını içeren sphenacodont grubudur. Ancak bu isim, daha çok memeli olmayan terapsitler için kullanılır.
Mammaliaformes, taç grup olan memelileri ve onların en yakın soyu tükenmiş akrabalarını içeren bir kladdır. Memelilere diğer mammaliamorflara göre daha yakın olan tüm taksonlar olarak tanımlanır. Klad, daha önce yaşamış probainognatiyenler ve sinodontların mirasçısı olarak tanımlanır.
Pachygenelus, soyu tükenmiş bir cynodont cinsidir. Güney Afrika'daki Karoo havzasında bulunan fosiller Erken Jura dönemine tarihlenir.
Sinodontlar veya Cynodontia, ilk olarak Geç Permiyen'de ortaya çıkan ve Permiyen-Triyas yok oluşu olayından sonra geniş ölçüde çeşitlenen bir terapsit grubudur. Sinodontlar, etoburluk ve otçulluk dahil olmak üzere çok çeşitli yaşam tarzlarına sahipti. Geç Triyas sırasında ortaya çıkmış olan probainognatiyen sinodontlar (Probainognathia), oldukça gelişmişlerdir ve hâla yaşayan sinodontlar olan memelileri içerirler. Diğer tüm sinodont soyları yok olmuştur. Bilinen son memeli olmayan sinodont grubu olan Tritylodontidae'nin son kalıntılarına Erken Kretase'de rastlanmıştır.
Plesiadapiformes gerçek primatlarla (Euprimates) ilişkili bir Euarchontan memeli grubudur. Normalde doğrudan bu gruba atanan taksonların hiçbiri hayatta kalmamış olsa da, geriye kalan primatlar bu gruptan evrimleşmiş gibi göründüğü için grubun kelimenin tam anlamıyla neslinin tükenmiş olmadığı görülmektedir. Plesiadapiformes terimi, taç primat olmayan tüm primatlar için hala kullanılabilir, ancak bu kullanım açıkça parafiletiktir. Taç primatlar kladistik olarak verildiğinde, primatlarla eskimiş bir genç sinonim haline gelir. 65 milyon yıl önce yaşamış Purgatorius ve Ursolestes'in bir bazal plesiadapiform olduğuna inanılıyor.
Eucynodontia, memeliler ve çoğu memeli olmayan cynodonts dahil olmak üzere cynodont therapsidlerin bir koludur. En eski ökinodontlar Erken Triyas ve muhtemelen Geç Permiyen'den bilinmektedir. Eucynodontia, Cynognathia ve Probainognathia olmak üzere iki ana alt grup içerir.
Eutheriodontia, therocephalianları ve sinodontları içeren bir terapsit kladı.
Neotherapsida, bir therapsid kladıdır. Klad, anomodontları ve memelileri içeren daha türetilmiş theriodontları içerir.
Dinocephalia, Geç Permiyen'in başında Rusya, Güney Afrika ve Çin'de fosil kayıtlarında görülen ilk therapsidler arasında yer alan büyük, ağır yapılı terapsidlerden oluşan bir gruptur. Kuzey Amerika'daki Guadalupiyem dönemine ait parça parça kalıntıların dinocephalian olabileceğine dair çok şüpheli ihtimalden daha önce bahsedilmiş ve Brezilya'da izole dişler bulunmuştur. En yaygın terapsidler olarak kısa bir süre sonra, dinocephalianlar, Permiyen'in sonundan çok önce ortadan kayboldu, Güney Afrika'daki Tapinocephalus Birleşim Bölgesi'nden veya Rusya'daki eşdeğerinden daha sonra keşfedilmedi. Tarihsel olarak, etçil ve otçul dinocephalianlar, sırasıyla daha gelişmiş etobur ve otobur terapsid taksonları ile ilgili olarak iki gruba ayrıldı. Bununla birlikte, daha sonraki çalışmalar, etoburlar arasındaki benzerliklerin plesiomorfik olduğunu ve Dinocephalia'nın iyi tanımlanmış bir monofiletik takson olarak kabul edildiğini açıkça ortaya koydu.
Anomodontlar (Anomodontia), çeşitli kriterlere göre therapsidlerin en başarılı grubu, Permiyen döneminin son derece uzmanlaşmış otçul canlılarıydı. 40'tan fazla cins ile oldukça fazla takson içerirler ve bu sayı özellikle Rus ve Çin materyallerinin tanımlarından dolayı düzenli olarak artmaktadır. Geç Permiyen döneminde, bunlar, meydana geldikleri tüm fosil taşıyan bölgelerde en çok sayıda bireysel therapsid örneğiydiler ve karasal ekosistemde bol, genellikle sürüler halinde yaşayan birincil tüketiciler olarak, günümüzün toynaklı memelileriyle karşılaştırılabilir bir ekolojik rol işgal etmiş olmalılar. Antarktika ve Avustralya da dahil olmak üzere tüm kıtalarda henüz bulunan tek therapsidler – soylarının devamı olanlar hariç – olarak dünya çapında bir dağılıma sahiptiler.
Gorgonopsiyenler (Gorgonopsia), Geç Permiyen'in baskın etçil terapsit grubu. Permiyen'de, kesit olarak oval olan ve tırtıklı bir arka kenar taşıyan büyük ölçüde genişlemiş üst ve alt köpek dişleri tarafından av üzerinde beslenmeye uyum sağlamış, nispeten nadir, küçük etoburlar olarak ortaya çıkarlar. Bununla birlikte, Geç Permiyen'in geri kalanında, gorgonopsiyenler baskın karasal etoburlardı ve aynı zamanda çağdaş Rus yataklarında da bulunurlar. Şimdiye kadar Güney Afrika ve Rusya dışında tamamen bilinmiyorlar ve diğer son Permiyen terapsit gruplarının aksine, tek bir gorgonopsiyenin bile Triyas'ın sonuna kadar hayatta kaldığı bilinmiyor.
Dimetrodon, Permiyen döneminde yaşamış bir bazal sinapsid. Dimetrodon yeryüzünün ilk kara yırtıcılarından biriydi ve güçlü bir çenesi, hançer gibi dişleri olan uzun ve dar bir kafatasına sahipti.
Filogenetikte taç grup bir türler topluluğudur ve o topluluğun yaşayan üyeleri, topluluğun en son ortak atası ile birlikte en son ortak atanın soyundan gelen tüm türler bu topluluğu oluşturur. Dolayısıyla, bir tür ile birlikte onun soyundan gelen tüm yaşayan ve soyu tükenmiş türleri de içine alan bir grup olarak bir klad tanımlama yöntemidir. Örneğin, tüm günümüz kuşlarının en son ortak atası ile birlikte onun soyundan gelen tüm yaşayan ve soyu tükenmiş türleri de içine alan Neornithes bir taç grup olarak tanımlanabilir.
Charassognathus, Geç Permiyen'de yaşamış bazal sinodont cinsi. 2007 yılında Fraserburg, Güney Afrika yakınlarındaki bir bölgeden tanımlanan Charassognathus, en eski ve en bazal sinodontlardan biridir. Sadece Geç Permiyen Dönemi'ne tarihlenen holotipten bilinmektedir. Türü ve tek türü C. gracilis'tir. Teekloof Formasyonunun Tropidostoma Birleşim Bölgesinde bulunan holotip, ezilmiş bir kafatası, kısmi alt çene ve bir bacaktan oluşur.
