Кръвоносна система
При бозайниците, както при птиците, дясната и лявата камера на сърцето са напълно разделени, така че белодробната (белодробната) и системната (телесна) циркулация са напълно независими. Окислена кръв пристига в лявото предсърдие от белите дробове и преминава в лявата камера, откъдето се принуждава през аортата към системното кръвообращение. Деоксигенираната кръв от тъканите се връща в дясното предсърдие чрез голяма вена, кава на вената и се изпомпва в белодробния капилярно легло през белодробната артерия.
Сред гръбначните животни свиването на сърцето е миогенно или генерирано от мускули; ритъмът е присъщ на целия сърдечен мускул, но в миогенните сърца пейсмейкърът се извлича от сърдечната тъкан. Пейсмейкърът при бозайници (а също и при птиците) е продълговата маса от специализирани клетки, наречени синоатриален възел, разположени в дясното предсърдие близо до кръстовището с кухините на вените. Вълна от възбуждане се разпространява от този възел до атриовентрикуларния възел, който се намира в дясното предсърдие, близо до основата на междутриалния септум. От този момент възбуждането се провежда по протежение на атриовентрикуларния сноп (снопът от Него) и влиза в основната маса на сърдечната тъкан по фините клони, влакната на Purkinje. Хомеостатичният или стабилен контрол на сърцето от невроендокринни или други агенти се медиира чрез вътрешната контролна мрежа на сърцето.
Кръвта напуска лявата камера през аортата. Аортата на бозайниците е несдвоена структура, получена от лявата четвърта аортна дъга на примитивния гръбначен мозък. От друга страна, птиците запазват дясната четвърта арка.
Кръвоносната система образува сложна комуникационна и разпределителна мрежа към всички физиологично активни тъкани на тялото. Необходимо е постоянно и обилно снабдяване с кислород за поддържане на активната, произвеждаща топлина (ендотермална) физиология на висшите гръбначни животни (виж също ендотерма). Ефективността на четирикамерното сърце е важна за тази функция. Кислородът се транспортира от специализирани червени кръвни клетки или еритроцити, както при всички гръбначни животни. Опаковането на кислород-носещия пигментен хемоглобин в еритроцитите поддържа вискозитета на кръвта минимален и по този начин позволява ефективна циркулация, като същевременно ограничава механичното натоварване на сърцето. Еритроцитът на бозайниците е силно развита структура; неговата дискоидна, биконкава форма позволява максимална площ на единица обем. Когато са зрели и функционални, червените кръвни клетки от бозайници се енуклеират (липсва ядро).
Дихателната система
Тясно свързан с кръвоносната система е вентилационният (дишащ) апарат, белите дробове и свързаните с него структури. Вентилацията при бозайниците е уникална. Самите бели дробове са по-малко ефективни от тези на птиците, тъй като движението на въздуха се състои от излив и поток, а не от еднопосочна верига, така че винаги остава остатъчен обем въздух, който не може да изтече. Вентилацията при бозайници се осъществява с помощта на помпа с отрицателно налягане, което е възможно благодарение на еволюцията на окончателна гръдна кухина с диафрагма.
Диафрагмата е уникална композитна структура, състояща се от (1) напречната преграда (стена, която примитивно отделя сърцето от общата вътрешност); (2) плевроперитонеални гънки от стената на тялото; (3) мезентериални гънки; и (4) аксиални мускули, вкарващи се в централно сухожилие, или диафрагмална апоневроза.
Белите дробове се намират в отделни херметични отделения, наречени плеврални кухини, разделени от медиастинума. С увеличаването на размера на плевралната кухина белият дроб се разширява и въздухът преминава пасивно. Уголемяването на плевралната кухина се получава чрез свиване на диафрагмата или чрез повдигане на ребрата. Отпуснатата диафрагма се извива нагоре, но при свиване се разтяга плоско. Изтичането е активно движение, породено от свиване на коремните мускули срещу вътрешностите.
Въздухът обикновено влиза в дихателните пътища през ноздрите, където може да се затопли и навлажни. Преминава над костеното небце и мекото небце и навлиза във фаринкса. Във фаринкса преминават проходите за въздух и храна. Въздухът навлиза в трахеята, която се разделя на нивото на белите дробове в първични бронхи. Характерна особеност на трахеята на много бозайници е ларинкса. Гласните струни се простират през ларинкса и се вибрират чрез принудително изтичане, за да произвеждат звук. Ларингиалният апарат може да бъде силно модифициран за получаване на сложни вокализации. В някои групи - например вият маймуни - хиоидният апарат е включен в органа, произвеждащ звук, като резонансна камера.
