Los mamíferos tienen un sistema nervioso central bien desarrollado que incluye un encéfalo con un cerebro grande y complejo, con lóbulos cerebrales bien diferenciados y corteza cerebral muy desarrollada, especialmente en especies con mayor capacidad intelectual. Los órganos sensoriales como el olfato, el oído, la vista y el tacto juegan un papel importante en la comunicación y en relacionar al individuo con su entorno, siendo el olfato dominante en muchos aspectos de la ecología de los mamíferos.