哺乳动物的大脑进化得更加复杂，形成了高级神经中枢。神经元数量大大增加，出现了连接两个大脑半球的横向神经纤维。在动物进化过程中，哺乳动物是首次出现了发达的小脑的动物。大脑皮层的空前发达为运算、逻辑提供了必要的基础，这是之前出现的其他动物所不具备的，所以哺乳动物的智商远高于其他非哺乳动物。
