Les adaptations de l'ornithorynque comprennent des pieds palmés et une queue large et plate qui l'aident à nager, une fourrure épaisse pour le garder au chaud et des griffes solides pour l'aider à creuser et à se déplacer sur terre. L'ornithorynque a également récepteurs spéciaux dans son bec pour l'aider à chasser dans l'obscurité.
Les ornithorynques mangent des invertébrés aquatiques et se nourrissent généralement la nuit, ils ne peuvent donc pas se fier à la vision ou à l'odorat. Au lieu de cela, les récepteurs de leur bec détectent de subtils changements de pression dans l'eau ainsi que les impulsions électriques que leur proie émet. Les ornithorynques ont des poches pour les joues qui leur permettent de stocker leurs proies tout en cherchant leur nourriture. Ils stockent également des morceaux de gravier dans ces poches à joues, ce qui les aide à broyer leurs repas car ils n'ont pas de dents.
L'ornithorynque est bien adapté à la nage. Leurs corps sont profilés pour les aider à se déplacer rapidement et en douceur dans l'eau. En plus de leur fourrure épaisse, ils stockent de la graisse corporelle dans leur queue pour les isoler de l'eau froide. Ils sont capables de se fermer les oreilles et les narines pendant la plongée.
Les ornithorynques mâles ont des éperons venimeux sur leurs pattes postérieures. Le venin augmente pendant la saison de reproduction, il peut donc être utilisé dans des combats avec d'autres mâles. Les ornithorynques se reproduisent en pondant des œufs que la femelle couve. Après l'éclosion des œufs, la mère allaite les bébés sans défense. Cela se produit dans un terrier sécurisé pour les protéger des prédateurs.