鸭嘴兽全身裹着柔软褐色的浓密短毛，脑颅与针鼹相比，较小，大脑呈半球状，光滑无回。四肢很短，五趾具钩爪，趾间有薄膜似的蹼，酷似鸭足，在行走或挖掘时，蹼反方向褶于掌部。

它通身长满柔软的皮毛，像一层上好的防水衣，嘴巴极宽扁，像面具一样装在脑袋上，形似鸭嘴，质地柔软，似皮革一般，上面布满神经，能像雷达扫描器一般，接受其它动物发出的电波。鸭嘴兽仗着这一利器，在水中寻找食物和辨明方向。嘴内有宽的角质牙龈，但没有牙齿，尾大而扁平，占体长的1/4，在水里游泳时起着舵的作用。