Les dents forment à chaque mâchoire une rangée unique et sont implantées dans des alvéoles creusés dans les os maxillaires; il faut excepter les Monotrèmes (Échidné et Ornithorynque de l'Australie) qui se rapprochent beaucoup des Oiseaux parce qu'ils possèdent comme ces derniers un bec corné dépourvu de dents.

La plupart des Mammifères possèdent comme l'Humain deux dentitions successives. Toutefois, chez certains Cétacés (Dauphins et Marsouins), la denture de lait persiste pendant toute la vie; les dents sont toutes de même forme et coniques; ces animaux sont qualifiés pour cette raison d'homodontes.

Parmi les homodontes citons encore le Cachalot (Cétacé) qui n'a de dents qu'à la mâchoire inférieure; le Narval, autre Cétacé, qui n'a que deux dents à la mâchoire supérieure et dont une seule se développe chez le mâle, où elle peut atteindre jusqu'à 2 mètres de longueur : enfin les Édentés, tels que le Paresseux et le Tatou, qui ont toujours le devant des mâchoires dégarni et ne possèdent que des molaires toutes de même forme; le Fourmilier est même complètement édenté.

Chez les Baleines, qui sont également des Cétacés, les dents de lait ne font pas éruption et sont remplacées par de grandes lames cornées en forme de faux, appelées les fanons, qui sont fixées sur les maxillaires supérieurs, parallèlement les unes aux autres. Ces fanons, au nombre de 300 à 350, atteignent cinq mètres de longueur chez les très grandes espèces.

Tous les autres Mammifères possèdent des dents différenciées, à savoir les incisives, dents coupantes occupant la partie antérieure des mâchoires, les canines placées de chaque côté à la suite des incisives, et  dont il n'y a jamais plus d'une paire à chaque mâchoire, enfin les molaires (ou mâchelières) qui se subdivisent elles-mêmes en prémolaires, fausses ou petites molaires, dont la couronne est peu compliquée, et arrière-molaires, vraies molaires ou simplement molaires, dont la couronne, plus ou moins allongée et souvent très compliquée, sert plus particulièrement à mâcher et broyer les aliments que les dents antérieures ont seulement divisés. Les Mammifères qui possèdent plusieurs sortes de dents sont dits Hétérodontes. Chez certains d'entre eux (Rongeurs), les canines et les prémolaires font défaut; dans les types les plus élevés de la classe les trois ou quatre sortes de dents sont toujours présentes et l'on distingue des incisives, des canines, des prémolaires et des molaires. 

La denture des premiers Mammifères éocènes comprenait 44 dents :

1/2 mâchoire : i.3/3, c.1/1, pm.4/4, m.3/3.

La forme des dents est elle aussi très variable chez les Mammifères, suivant le groupe auquel ils appartiennent et la place que ces organes occupent dans les mâchoires. La forme la plus simple est celle d'un cône plus ou moins allongé, et l'on peut prendre pour type la défense de l'Eléphant. C'est une substance épaisse presque entièrement formée d'ivoire (dentine), le revêtement d'émail que la dent porte primitivement à sa pointe disparaissant bientôt, tandis qu'une mince couche de cément recouvre la surface pendant toute la vie. La dent d'abord conique et pleine devient cylindrique en s'allongeant, mais la cavité centrale est remplie par la pulpe qui sert à sa nourriture et à son accroissement; cette dent s'use seulement par son extrémité terminale en raison des frottements qu'elle subit, et grâce à cette pulpe dite persistante, elle pousse pendant toute la durée de la vie, gardant sa longueur ou s'allongeant même avec l'âge. Les dents à pulpe persistante sont toujours dépourvues de racine : elles ne s'observent que chez les Mammifères phytophages (Proboscidiens, Rongeurs). 

Les dents coniques de l'Humain et des Carnivores, la canine, par exemple, ont un tout autre caractère : dès que la couronne a acquis tout son développement, la pulpe s'étrangle, se durcit par le dépôt de sels calcaires et forme la racine qui ne conserve à son sommet qu'une ouverture très petite pour le passage des nerfs et des vaisseaux : cette dent conserve sa vitalité et une sensibilité suffisante, mais elle ne s'accroît plus, de telle sorte qu'elle s'use par le frottement, comme on le constate chez les animaux âgés, surtout lorsque le sommet de cette dent dépasse le niveau des autres dents (canine des Carnivores, des Singes).

Les molaires, à couronne hérissée de tubercules nombreux, à racines multiples, semblent formées par la réunion et la soudure de plusieurs dents simplement coniques et à racine unique comme la canine, et l'on a supposé que c'était réellement ainsi que ces dents s'étaient constituées chez les Mammifères primitifs. Mais cette explication est inadmissible : si l'on étudie la formation des dents chez l'embryon, on voit que le germe, alors qu'il constitue un point à peine visible au microscope, est déjà composé d'un élément unique et que par conséquent chaque dent est un organe distinct, quelle que soit la complication à laquelle elle arrive dans la suite de son développement (molaires des Eléphants, etc.). La théorie de la fusion est donc inexacte, et la multiplicité des tubercules et des colonnes ou prismes qui forment les molaires si compliquées des Rongeurs et des Herbivores, doit s'expliquer par des causes purement mécaniques, en rapport avec le régime spécial de ces animaux. Si l'on prend pour point de départ la dent simplement conique, qui doit être considérée comme la forme primitive de cet organe et qui se retrouve en effet chez les Mammifères primitifs comme chez les Reptiles, on conçoit facilement que cette dent doive s'user à partir du moment où l'animal s'en sert pour broyer les aliments au lieu de les avaler sans mâcher. En raison des mouvements des mâchoires (mouvement de levier ou de charnière, et mouvements de latéralité), la couronne à trois pointes (trituberculisme) a dû représenter un avantage adaptatif.

Les trois tubercules sont restés en ligne (régime carnivore), ou se sont disposés en triangle (régime herbivore). Puis, la couronne des molaires s'élargissant et se compliquant de plus en plus pour répondre à de nouveaux besoins, des tubercules accessoires se sont intercalés entre les tubercules primitifs, et la dent à quatre, à cinq et à plus grand nombre de cônes, est celle qui a représenté le plus d'avantages, atteignant son plus grand développement chez les Herbivores qui se nourrissent des substances végétales les plus dures (Cope, Osborn).

Chez ces Herbivores, la constitution de la dent s'est encore modifiée en raison de l'usure rapide de la couronne qui agit comme une meule pour broyer des herbes remplies de concrétions minérales (sels siliceux). Chez le jeune, au moment où il cesse de se nourrir du lait de sa mère pour prendre une nourriture plus solide, la couronne présente des tubercules plus ou moins nombreux; mais ces tubercules disparaissent bientôt par l'usure, mettant à nu la dentine autour de laquelle l'ivoire forme une mince bordure, dessinant ainsi tous les replis de la dent, et la couronne prend la forme d'une meule plus ou moins plane, ou couverte de sillons et montrant nettement la constitution intime de l'organe, très variable d'un genre à l'autre. En même temps le cément comble les intervalles des tubercules ou prismes de la dent, et donne à cette meule la solidité et l'homogénéité dont elle serait dépourvue sans cela. Cependant les replis que forment ces prismes, et qui sont quelquefois très profonds, ne pénètrent jamais jusqu'à la racine de la dent; de telle sorte que chez les animaux âgés, dont les molaires sont fortement usées, les replis et les flots d'émails de la couronne disparaissent et l'ivoire ne forme plus qu'une ceinture au pourtour de la dent. Les molaires de ce genre, qui s'usent très rapidement, doivent continuer à croître pendant la plus grande partie de la vie; aussi la pulpe reste-t-elle largement en contact avec la base de la dent au lieu de s'étrangler pour former les racines, comme chez les Mammifères Carnivores et Frugivores - les molaires de cette forme sont dites dépourvues de racine : beaucoup de Rongeurs ont toutes leurs dents ainsi conformées (Castor, Campagnol). Des modifications plus ou moins analogues s'observent chez les Ruminants.

Renouvellement des dents. Dentition de lait. 
Tandis que, chez les Vertébrés inférieurs (Poissons, Reptiles), les dents se renouvellent d'une façon continue, au fur et à mesure de leur usure, on constate, au contraire, chez les Mammifères, que les dents ne se renouvellent qu'une seule fois. En d'autres termes il existe ici deux dentitions désignées sous les noms de dentition de lait et dentition permanente; très exceptionnellement on observe une troisième et une quatrième dentitions, qui d'ailleurs ne sont jamais régulières. La dentition de lait, ou première dentition, ainsi nommée parce qu'elle se développe ordinairement pendant que le jeune Mammifère tette encore sa mère, ne comprend jamais un aussi grand nombre de dents que la seconde dentition : chez les Mammifères supérieurs, comme chez l'Humain, elle se compose des incisives, des canines, et des prémolaires, les vraies molaires ou arrière-molaires ne se développant qu'après la chute de ces premières dents et en même temps que leur remplacement par les incisives, canines et prémolaires de la dentition permanente. L'époque d'apparition de cette première dentition est très variable : ainsi chez les Chiroptères, les Rongeurs, certains Insectivores et même les Pinnipèdes, la première dentition est foetale ou intra-utérine, de telle sorte que le jeune animal naît avec ses dents de lait déjà bien développées et les perd peu après sa naissance, quelquefois même avant, ce qui a fait supposer que cette première dentition n'existait pas. Les Mammifères homodontes (Cétacés, Edentés) sont précisément dans ce cas, et on les désigne généralement sous le nom de Monophyodontes (à une seule série dentaire), par opposition aux Mammifères supérieurs qui sont Diphyodontes ou à deux séries dentaires (dentition de lait et dentition permanente). Leche admet que chez certains Insectivores (Sorex) la seconde série est complètement supprimée, la première devenant permanente.

En réalité, la présence des deux séries dentaires semble la règle chez les Mammifères actuels, car on retrouve des traces des deux séries, même chez les Mammifères homodontes, et dans le remplacement des dents de lait par celles de la deuxième série on observe tous les intermédiaires : ainsi chez les Marsupiaux une seule prémolaire est ordinairement remplacée; de même, chez le Hérisson (Erinaceus), plusieurs dents de la première série (dentition de lait) sont conservées dans la dentition permanente. Un grand nombre de naturalistes se sont occupés du problème que soulève cette double dentition, et des opinions très diverses ont été émises à ce sujet. La théorie qui a été défendue par Baume, Leche, Kukenthal, Osborn, etc. peut se résumer comme il suit c'est un fait d'observation que les plus anciens Mammifères connus avaient des dents très nombreuses; ainsi le Dromatherium sylvestre du Trias n'avait pas moins de 56 dents (3 incisives, 4 canine, 3 prémolaires et 7 molaires de chaque côté, en haut et en bas); Dicrocynodon victor (Marsh), du Jurassique supérieur, en avait probablement 64, chiffre que l'on retrouve sur le Dryolestes priscus de la même époque. Le Myrmecobius fasciatus, petit Marsupial vivant encore en Australie et très voisin par son organisation de ces Mammifères secondaires, présente environ 52 à 56 dents c'est le chiffre le plus élevé que l'on connaisse à l'époque actuelle chez les Mammifères hétérodontes, car les Cétacés (homodontes) peuvent avoir jusqu'à 50 ou 60 dents dans chaque mâchoire (soit plus de 200 en tout). Les Mammifères supérieurs, au contraire, chez lesquels on observe le plus nettement les deux dentitions, ont rarement plus de 30 à 32 dents.

La simplification, par suppression de certains éléments, est donc un phénomène qui caractérise essentiellement l'évolution de la dentition chez les Mammifères. Mais les germes des dents supprimées comme inutiles ont pu se conserver et se sont conservés en effet, à l'état rudimentaire, et c'est ainsi que le Mammifère supérieur a pu développer successivement, et en les adaptant à des besoins différents, les germes dentaires qui chez le Mammifère primitif faisaient partie d'une série unique. Il est facile de constater que la dentition de lait n'est qu'une dentition provisoire, adaptée chez l'Humain à une nourriture plus molle (puisqu'elle ne comprend pas de vraies molaires), transformée chez d'autres Mammifères en simples organes de fixation (dents à crochets des Chiroptères), ou même devenue tout à fait inutile (Cétacés à fanons, Edentés, Rongeurs), et ne se montrant, pendant la période foetale, ou après la naissance, que par suite de l'atavisme héréditaire. Ces organes provisoires et rudimentaires tombent comme d'autres organes tégumentaires que le jeune porte à sa naissance et dont il se débarrasse bientôt (cheveux et poils follets de l'enfant naissant, livrée des jeunes Mammifères, etc.). Il est à noter que la mâchoire du jeune Mammifère n'est pas en général assez longue pour que des arrière-molaires puissent se développer dans la dentition de lait : c'est ce que l'on voit nettement chez les jeunes Singes et même chez l'enfant.

Le développement des dents, étudié par Baume et Leche, prouve que la dent de lait n'est pas, comme on le supposait a priori, mère de celle qui la remplace; ces dents sont simplement soeurs, dérivant toutes deux également de germes semblables qui ne sont pas primitivement superposés, mais placés l'un à côté de l'autre dans le repli de l'épithélium dentaire qui leur sert de matrice commune. En réalité, la première dentition est formée par ce qu'on appelle ordinairement « dents de lait » et par les vraies molaires de la dentition permanente; la seconde série est représentée par les dents de remplacement qui succèdent aux dents de lait et par des rudiments de germes dentaires qui restent normalement cachés sous les arrière-molaires, et qui sont encore bien visibles chez les Mammifères inférieurs (Osborn). Suivant les besoins, cette succession normale s'est modifiée dans les divers groupes de Mammifères; ainsi, chez les Didelphes, la première série tout entière persiste et devient en grande partie permanente, la seconde série restant rudimentaire et ne se développant qu'exceptionnellement (la quatrième prémolaire et peut-être une ou deux autres dents, suivant les genres, viennent remplacer ou s'intercalent dans la première série); une ou plusieurs prémolaires de plus que chez les Placentaires sont en effet supprimées ou conservées, suivant les genres. Chez les Cétacés, la première série tout entière est permanente; la seconde reste rudimentaire. Chez les Edentés, c'est la première série qui reste rudimentaire et c'est la seconde qui devient permanente. Enfin, chez les Mammifères supérieurs, comme nous l'ayons dit, la première série ne persiste pas tout entière : les incisives, canines et prémolaires sont caduques; la seconde série (de remplacement) ne s'étend en arrière que jusqu'à la première molaire qui s'est déjà développée avec la dentition de lait.

Modifications du type dentaire. 
Le nombre et la forme des dents se modifient souvent très rapidement dans un même type mammalogique et ce sont ces modifications qui servent de base à la classification des familles et des genres. En général, on peut dire que les dents qui n'ont pas d'usage fonctionnel, en d'autres termes, qui ne servent pas réellement à l'animal, ont de la tendance à disparaître. Ainsi, chez les Chats (Felidae), les prémolaires antérieures et les arrière-molaires (tuberculeuses) s'atrophient parce
que l'animal ne se sert guère que de ses canines pour saisir sa proie et de la carnassière pour la déchirer : il avale ensuite sans mâcher. De même chez les véritables Herbivores (Ruminants) qui paissent l'herbe des prairies, les incisives supérieures se sont atrophiées avec la canine parce que les incisives inférieures suffisent avec les lèvres et la langue pour arracher l'herbe du sol; chez les Edentés, les mêmes dents ont disparu aux deux mâchoires parce que Ia langue sert d'organe de préhension, etc. Souvent le jeune possède, contrairement à ce que l'on pourrait croire d'après ce qui a été dit de la dentition de lait, un plus grand nombre de dents que l'adulte : cela tient à ce que certaines dents, sans usage pour l'animal, s'atrophient et tombent avec l'âge; on dit que ces dents sont caduques, comme c'est le cas pour les petites prémolaires des Felidae (Lynx) et de beaucoup d'autres Mammifères. Quelquefois, la dentition de l'adulte est très différente de celle du jeune; c'est ce que l'on observe notamment chez l'Aye-Aye (Chiromys) qui présente une dentition de lait très semblable à celle de ses proches parents, les Lémuriens, tandis que sa dentition permanente est semblable à celle des Rongeurs, par suite de la disparition d'une paire d'incisives et des canines. Il est très vraisemblable que les Rongeurs actuels dérivent de Mammifères à denture complète qui se sont modifiés par un processus analogue dans la suite des temps géologiques. Chez d'autres Mammifères, la modification est plus radicale encore et les dents, présentes seulement pendant la vie foetale, s'atrophient et sont remplacées après la naissance par une substance cornée (fanons des Baleines, plaques cornées du Rhytine, bec corné de l'Ornithorynque) ou font complètement défaut (véritables Edentés du groupe des Fourmiliers et des Pangolins, Echidné, etc.). Dans l'espèce humaine elle-même, la dernière molaire (dent de sagesse) parait être en voie de régression et sans usage réel.

Les Mammifères dont les dents conservent leurs tubercules distincts pendant toute la durée de la vie appartiennent aux types piscivores (Cétacés, Pinnipèdes), carnivores, insectivores et omnivores (Porcins, Primates); on les désigne sous le nom de Bunodontes (dents à mamelons ou tubercules). Ceux dont les dents s'usent par le frottement en forme de meules présentant des replis d'émail appartiennent aux types franchement herbivores (la plupart des Rongeurs et des Ongulés) et sont appelés Lophiodontes et Sélénodontes. (E. Trouessart).