哺乳類
哺乳類の起源は古く、既に三畳紀後期の2億2500万年前には、最初の哺乳類といわれるアデロバシレウスが生息していた。そのルーツは、古生代に繁栄した単弓類 (Synapsida) のうち、キノドン類 (Cynodontia) である。単弓類は、爬虫類の双弓類 (Diapsida) とは石炭紀中期に分岐し、独自の進化をしていた。単弓類は、ペルム紀末の大量絶滅において壊滅的なダメージを受け、キノドン類などごくわずかな系統のみが三畳紀まで生き延びている。一時期再び勢力を挽回するものの、既に主竜類などの勢力も伸長し単弓類は既に地上の覇者ではなくなっていた。そして、三畳紀後期初頭の大絶滅を哺乳類とともに生き延びたのは、トリティロドン科のみであった。しかし彼らも白亜紀前期には姿を消している。また、同じく三畳紀には、すでに哺乳類の他のグループから分岐する形で単孔目が出現している。単孔目は現存するが、これは卵生であることや総排出腔をもつなどほかの哺乳類とは大きく異なる構造を持ち、もっとも原始的な哺乳類の形をとどめているとされる。
哺乳形類
哺乳形類は、低酸素状態が続く三畳紀の気候に適応する形でキノドン類の中から現れた。この一群は、顎関節の改変、四肢の直立化及び呼吸器の改良など、キノドン類で見られた進化をより押し進めた形態が見られる。誕生直後の哺乳形類は三畳紀後期初頭に発生した中規模の大量絶滅を生き延びたものの、恐竜などに主要なニッチを奪われてしまっていた。中にはカストロカウダの様に水辺へと生活の場を求めたものもいたが、大半は、夜への進出を余儀なくされた。当時の生物にとって、夜という世界への進出は、非常に困難に満ちたものであった。日光の恩恵を受ける事の出来ない夜間においては、体温の維持は困難である。故に、恒温化は必須であった。そのために、より効率的に獲物を発見する事の出来る聴覚の発達が促された。また、獲物を捕らえるための四肢も、より活発な行動が出来る形態へと進化した。同時に、キノドン類において発達しつつあった咬頭が複雑化し、より効率的に咀嚼出来る様になった。これは、恒温化が進んだ事で、多くのカロリーを必要としたためと言われる。しかし、夜間に確保出来る食料は限られるため、大半の哺乳形類は現生のトガリネズミや齧歯類などと大差ない大きさ、姿であった。