Ornitorenkler bilimsel sınıflandırma olarak hayvanlar âleminde, omurgalılar şubesinde, memeliler sınıfında ve tek delikliler takımında yer alan canlılardır. Vücutları, su samurları gibi kıllarla kaplı olup suda hızla ilerlemelerini sağlayan aerodinamik bir şekle sahiptir. Kürkleri kalın ve su geçirmez bir yapıdadır. Isı yalıtımı sağlayan bu özellikleri sayesinde suyun altında sıcaklıklarını korurlar. Vücutlarının üst kısmındaki tüyler koyu kahverengi veya kızılımsı kahverengi, alt kısmındaki tüyler ise açık kahverengi veya gümüşümsü renktedir. Ördeklerinkine benzer süetimsi dokulu gagaları, perdeli ön ve arka ayakları bulunur. Kuyrukları ise tüylü olup palete benzer. Erkekleri zehirlidir. Erkekler zehirlerini arka ayaklarının kenarında bulunan zehir salgı bezlerine bağlı iğne şeklindeki yapılarda taşır. Yumurtlarlar. Sütlerini karın bölgesindeki derilerinin boşluklarından salgılarlar. Mideleri ise bulunmaz. Su altında yemek aradıklarında gagalarındaki burun deliklerini, gözlerini ve kulaklarını kapatırlar. Suyun altında nefeslerini iki dakika boyunca tutabilirler. Gagalarında, suyun altında avlarını ve yönlerini bulmalarını sağlayan elektroreseptörler ve dokunma reseptörleri bulunur.