Ce mammifère amphibien, dont la survie dépend de la présence permanente d’eau douce, vit essentiellement dans la partie est de l’Australie, plus arrosée que le reste du continent.

La principale caractéristique de cet animal est son bec parcheminé qui ressemble à celui d’un canard et qui lui vaut son nom, « ornithorynque » signifiant littéralement « bec d’oiseau ». Ce bec est pourvu d’électrorécepteurs qui lui permettent de détecter les faibles champs électriques qui proviennent des invertébrés vivant au fond de l'eau, lesquels constituent sa principale proie. Il peut ainsi chasser dans des eaux passablement troubles.

À l’âge adulte, le mâle mesure environ 65 cm (2 pi) de longueur, y compris la queue de 12 à 15 cm (de 4,5 à 6 po). La tête, le corps et la queue sont entièrement couverts de fourrure brune. Les pattes, munies de cinq orteils, sont palmées. Au talon, le mâle a un éperon dirigé vers l'intérieur et l'arrière et relié à une glande qui sécrète une substance vénéneuse. Il s’en sert pour se défendre et lorsqu’il rivalise avec d’autres mâles pour s’approcher d’une femelle.

La femelle pond des oeufs, mais elle allaite ses petits, ce qu’on ne voit guère chez les mammifères. Comme elle n'a pas de mamelles, ceux-ci se nourrissent du lait qui suinte de la peau de son ventre, à travers une multitude de minuscules ouvertures.