食肉目里面有260种是哺乳动物。食肉目里面的动物称为食肉动物。食肉动物就是吃肉的意思。食肉动物可以是长度才 11 厘米（4英寸），体重仅为 25 克 (1 盎司)的黄鼠狼，也可以是南部象海豹，也就是最大的食肉目动物，长达 6.85 米 （22.5英尺），重达 5000 千克 （11000 磅）。陆地上最大的食肉目动物则是北极熊。
如今的食肉目动物几乎全部都主要以肉为食。有些动物不得不吃肉是因为它们无法消化植物，如猫、 海豹和黄鼠狼。另外一些动物由于生活环境的影响，它们能够吃植物和肉，如浣熊和熊。大熊猫主要以草为食，但它仍可以吃鱼、 蛋和昆虫。而住在严寒北极雪地的北极熊则只吃肉。
食肉目动物都有锋利的牙齿。它们用两只眼睛去判断距离，因此它们都是狩猎高手。它们大多数都是结群狩猎，可以说它们都是社会性动物。这样的习惯有助于它们狩猎到体型比它们还要大的猎物。食肉目动物主要都生活在陆地，但还是有些物种较为特别，如生活在树上的浣熊。它们的爪子都无比强壮而锋利。每只脚至少都有4个趾头，犬牙都很发达，尖利的牙齿上有锋利的刀口。上颌的最后一个前臼齿和下颌的第一个臼齿就像一把大剪刀，可以用来切断猎物的皮肉和骨头。这些剪切力极强的牙齿在猫科中得到了很好的继承和发展，却从熊科中几乎消失了。
大多数的食肉目动物在上下颌都有 6 颗门齿和 2 颗锥形犬齿。但海獭的下颌和树獭的上颌却只有 4 个门齿。食肉目动物由于物品不同，它们具有的臼齿数量也就不一样。它们的牙齿都长得很牢固，牙齿周期和人类的一样，只换两次牙。它们的牙齿不像鳄鱼可以一直再生，也不像啮齿动物的前牙可以一直长出来。食肉目动物每只脚都有 4 或 5 跟趾头。它们前掌的第一个趾头叫作悬爪–食肉目动物的这只爪都很小，有些还完全退化了。
有些动物的爪子甚至不能收拢，如狗、狐狸、鼬、黄鼠狼、浣熊、熊和海象。大多数食肉目动物的颜色都很朴实，不像猫那样有斑驳华丽的皮毛。鬣狗、 猫、 果子狸都有带斑点或条纹的皮毛，相比于狗和狐狸，它们的颜色也很明亮。此外，它们不需要用爪子的时候就能把其收拢起来。
海象、 海豹和海狮都是暖血食肉目动物。它们的身体有一层厚厚的脂肪可以有效隔热，全身覆盖的皮毛也能进行保暖。它们的趾头由一层厚厚的蹼连接在一起，因此不是分开的，这种脚蹼能帮助游泳。前肢和后肢就像桨板，有了这种肢体能够让它们潜到很深，例如，威德尔海豹可以潜到 600 米 （2000 英尺）深，还能在水下逗留超过 1 小时，它们的外耳朵都很小，在一些品种上甚至还消失了，但它们的鼻孔周围都长有很发达的毛须，大部分食肉目动物的唇上和脸的其他部分都有。它们的尾巴很短，甚至根本就没有。
食肉目动物沉重的头骨里有一个很大的脑袋，由于它们主要以肉为食，所以有一套简单的消化系统。它们不像食草动物那样需要一个复杂的消化系统，因为植物纤维是很难消化的。大多数食肉目动物的感官能力都很发达。视力和听力都很棒，很大部分的嗅觉也很强，如狗和狐狸。同时还是杰出的奔跑者，有一些擅长长跑，但多数都是擅长短跑。熊和浣熊动作看起来缓慢而笨拙，但它们在短距离就能够达到最高时速。