Sama seperti ciri-ciri mamalia pada umumnya, mamalia air juga memiliki kelenjar susu, bulu dan menggunakan jantung sebagai alat pernapasan. Kelenjar susu pada mamalia air keluaar seperti kelenjar keringat yang diatur oleh hormon dan mengandung 40-50% lemak.
Bulu yang terdapat pada contohnya ikan paus, ada di sekitar tenggorokan. Otak mamalia air relatif besar. Suhu tubuh relatif lebih tinggi daripada suhu lingkungannya, karena dibantu lapisan lemak dan bulu di tubuhnya.