Tous les non-mammifères sont glabres et dépourvus de glandes mammaires. Les non-mammifères avec des mâchoires ont des mâchoires inférieures composées de plusieurs os ; les mammifères ont une mâchoire inférieure composée d'un seul os. Un non-mammifère avec des dents perd et remplace des dents plusieurs fois au cours de sa vie, alors qu'un mammifère ne subit ce processus qu'une seule fois.
Le manque de glandes mammaires signifie que les non-mammifères ne peuvent pas nourrir leurs petits avec du lait. Les espèces non-mammifères qui s'occupent de leurs petits, comme les oiseaux, doivent plutôt utiliser des sources extérieures de nourriture. L'incapacité à produire du lait et le manque de poils sont les deux seuls traits communs à toutes les espèces d'animaux non mammifères.
En raison de la grande variété de complexité parmi les non-mammifères, d'autres traits ne s'appliquent pas à tous les animaux. Les animaux non mammifères vont des éponges les plus simples et des animaux unicellulaires aux animaux complexes qui partagent de nombreux traits avec les mammifères, tels que les oiseaux.
Les traits partagés par les non-mammifères sont largement définis par les traits communs des mammifères que possèdent aucune espèce non-mammifère, plutôt que par des qualités spécifiques partagées par tous les non-mammifères. Des exemples de ces traits sont les traits liés à la mâchoire et aux dents; tous les non-mammifères n'ont pas de mâchoires ou de dents. Bien que ces traits soient communs à tous les non-mammifères auxquels ils s'appliquent, ils ne s'appliquent pas à tous les non-mammifères.