L'ornithorynque est un animal semi-aquatique, vivant dans les petits cours d'eau sur un territoire s'étendant des régions froides des hautes terres de Tasmanie et des Alpes australiennes jusqu'aux forêts pluviales tropicales du Queensland côtier dans le bas de la péninsule du Cap York.
Les mâles font jusqu'à 56 cm. ; Les femelles font jusqu'à 50cm. ; Longueur de la queue : 15 à 20 cm. ; Poids 1 à 2 kg. ; Longévité : de 10 à 15 ans.
L'apparence bizarre de ce mammifère pondant des œufs, muni d'aiguillons venimeux, à bec de canard, à queue de castor, qui lui sert à la fois de gouvernail dans l'eau et de réserve de graisse, et à pattes de loutre a fortement surpris les premiers explorateurs qui l'ont découvert et bon nombre de naturalistes européens ont cru à une plaisanterie.
Ce bec, gris-bleu, est surtout un organe sensoriel remontant sur le front, l'ouverture de la bouche se trouvant sur sa face inférieure ; les narines s'ouvrent à l'avant de la face supérieure, tandis que les yeux et les oreilles sont situés dans une rainure placée juste en arrière du bec. Cette rainure se referme lorsque l'animal nage, ce qui le rend sourd et aveugle dans l'eau.
L'ornithorynque est un animal carnivore qui a besoin de consommer tous les jours l'équivalent en nourriture de 20 % de son poids, ce qui lui demande de passer en moyenne 12 heures par jour dans l'eau pour cette activité.
Pour réchauffer les oeufs la femelle utilise son souffle et son corps. Elle pont des oeufs dans une tanière qu'elle creuse elle même.
Le mâle porte un aiguillon sur les pattes postérieures qui peut libérer du venin capable d'infliger de vives douleurs à un être humain.
Jusqu'au début du XXe siècle, il a été chassé pour sa fourrure mais il est protégé à l'heure actuelle. Bien que les programmes de reproduction en captivité aient eu un succès très limité et qu'il soit sensible aux effets de la pollution, l'espèce n'est pas encore considérée comme en danger.