Однопроходные, или яйцекладущие - наиболее примитивные среди современных млекопитающих, сохранившие ряд черт, унаследованных от рептилий (откладка яиц, наличие коракоида, не соединенного с лопаткой, некоторые детали черепа и др.). У них развиты сумчатые кости (небольшие косточки таза), как и у пресмыкающихся. Наличие же волосяного покрова и млечных желез - характерные признаки млекопитающих. Однако млечные железы яйцекладущих примитивны и имеют трубчатое строение, как потовые железы. Откладка яиц роднит однопроходных с птицами, хотя скорее это признак больше адаптивный, чем генетический. Напоминают птиц и такие черты строения, как некоторая редукция правого яичника, наличие в пищеварительном тракте карманов, напоминающих зоб птиц, отсутствие внешнего уха. Но говорить о родстве однопроходных с птицам и не приходится, так как этому нет прямых доказательств.

У взрослых яйцекладущих нет зубов. По температуре тела они занимают промежуточное положение между пойкилотермными (пресмыкающимися) и гомойтермными (млекопитающими и птицами) - температура тела у ехидны около 30 ^oC, а у утконоса - около 25 ^oC. Вообще температура тела у них меняется в зависимости от температуры внешней среды: у ехидны меняется от +5 ^oС до +30 ^oС и всегда выше температуры окружающей среды на 4-6 ^oС. В настоящее время известны утконос и четыре вида ехидн; обитают они в Австралии, Новой Гвинее и Тасмании.

Размножаются однопроходные, откладывая яйца, которые либо высиживают (утконосы), либо вынашивают в сумке, образованной складкой кожи брюха (ехидны), выкармливают детенышей молокообразной жидкостью, выделяемой молочными железами, протоки которых открываются на коже брюшка. Поскольку сосков нет, детеныши слизывают жидкость, стекающую по волоскам. Наличие клоаки - признак, сохранившийся от рептильных предков. Кора полушарий животных развита слабо. Тело утконосов покрыто густым мягким мехом, они имеют широкий, похожий на утиный, клюв. Пальцы их ног соединены плавательной перепонкой. Обитают утконосы в норах по берегам рек, хорошо плавают и ныряют, питаются мелкими водными животными. Ехидны покрыты иглистым покровом и несколько напоминают ежей, клюв имеют короткий, конический. Самка откладывает одно яйцо, которое вынашивает в сумке. Питаются ехидны насекомыми.