Die anatomischen und physiologischen Merkmale, die Vögel und Säugetiere gemeinsam haben, sind Rückenmark und Wirbelsäule, Vierkammerherzen und Warmblüter. Auch Vögel und Säugetiere investieren in der Regel viel Zeit und Energie investieren, um ihre Jungen aufzuziehen, und sind energische und aktive Verbraucher. Sowohl Vögel als auch Säugetiere haben fliegende, vollständig terrestrische und amphibische Mitglieder, obwohl Säugetiere ein breiteres Spektrum an Lebensstilen haben.
Vögel und Säugetiere sind die beiden Hauptgruppen warmblütiger Tiere auf der Erde, obwohl auch einige Fische wie Thunfisch in der Lage sind, ihre Temperatur intern zu regulieren. Einige Säugetierarten, wie Maulwurfsratten, können ihre Temperatur kaum regulieren, aber sie sind die Minderheit der Säugetierarten. Sowohl Säugetiere als auch Vögel haben sich aus Reptilien entwickelt, obwohl die meisten Wissenschaftler glauben, dass sich Vögel aus Dinosauriern entwickelt haben, während Säugetiere von früheren Reptilien stammten.
Bei allem, was Vögel und Säugetiere gemeinsam haben, sind sie jedoch nicht eng verwandt und weisen viele Unterschiede auf. Säugetiere haben gut entwickelte Zähne, während Vögel überhaupt keine Zähne haben, da sie ihre helleren Schnäbel entwickelt haben, um sie zu ersetzen. Die roten Blutkörperchen von Vögeln haben Kerne, während Säugetiere rote Blutkörperchen ohne Kern haben. Säugetiere bringen im Allgemeinen lebende Junge zur Welt und füttern sie mit Milch, während Vögel Eier legen und ihre Jungen direkt füttern müssen.