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오리너구리는 위의 특징뿐만 아니라, 파충류인 뱀의 독니처럼 독이 있는 발톱을 뒷다리에 가지고 있으며, 어깨의 골격구조는 양서류인 도롱뇽과 같으며 실제로 물과 육지에서 생활하는 양생동물이다. 또한 몸은 물에서 생활하기 좋은 어류처럼 유선형으로 되어 있다. 그야말로 이 동물은 어류 양서류 파충류 조류 포유류의 특성을 종합한 이상한 혼합체인 것이다. 마치 다양한 척추동물의 좋은 부품을 모아놓은 것과 같은 동물인 것이다.
오리너구리의 평균 크기는 약 60∼70㎝ 정도이며 몸무게는 약 1∼2.5㎏ 정도이다. 낮에는 굴에서 자고 주로 이른 새벽이나 야간에 활동하는 야행성 동물이다.체형은 헤엄치기 좋은 유선형이고 얼굴의 앞부분에는 콧구멍이 있는 크고 유연한 부리가 있다. 머리와 몸통은 진한 갈색의 치밀한 털로 덮여 있다. 이들은 하루에 몸무게의 50%에 해당하는 많은 양의 먹이를 물속에서 잡는다. 이들의 1회 잠수능력은 보통 2∼3분 정도이며 잠수해있는 동안 물이 들어오는 것을 막기 위해 눈과 귀는 안면의 깊은 주름에 의해 굳게 닫혀진다. 과연 이런 상태로 어떻게 먹이를 잡을 수 있을까? 그 비밀은 특별히 설계된 부리속에 장착되어 있는 장비에 있다. 오리너구리의 특이한 형체를 특징짓는 큰 부리의 왼쪽에는 작은 동물에서 나오는 미세한 생체 전류를 감지할 수 있는 초고감도 센서가 있으며, 앞부분에는 민감한 촉각 신경세포가 배열되어 있어서 물속에서 먹이를 잡는데 중요한 역할을 한다.또한 오리너구리의 몸에서 자체의 전자파를 방출하여 레이더처럼 먹이나 장애물의 탐지에 사용하고 있다. 이 시스템이 얼마나 정교한지 진흙이나 바위, 나무조각 등에 숨어사는 먹이까지 찾아낼 수 있다. 턱밑에는 먹이를 저장할 수 있는 큰 주머니도 가지고 있으며, 비상시를 대비하여 많은 양의 에너지를 꼬리에 저장하기도 한다. 이들의 치밀한 털로 덮여 있는 통통한 꼬리는 많은 영양분이 저장돼 있고 물속에서 헤엄칠 때는 이 꼬리로 방향을 조절하는 배의 키 역할을 한다.오리너구리의 짧은 발에는 강력한 갈고리 발톱과 물갈퀴가 있다. 특별히 수컷 뒷발의 발목 부분에는 독선(毒腺)과 연결되어 있는 며느리발톱이 붙어 있다. 이 독은 뱀독과 같은 성분으로 외적으로부터 가족을 지키기 위한 강력한 무기다.
오리너구리의 독특한 집짓기는 오리와는 달리 헤엄칠 때 사용하던 발가락 사이에 있는 물갈퀴를 발바닥 중앙으로 말아 접을 수가 있어 땅을 잘 팔 수 있도록 설계되어 있어 가능하다. 이들에게 땅을 파는 것은 무척 중요한 일이다. 왜냐하면 이들은 물가에 있는 방죽이나 비탈면에 20m에 이르는 긴 굴을 파고 살기 때문이다. 오리너구리들은 두 종류의 굴을 판다. 하나는 독신들이 사는 반원형의 집으로 대부분 출입구는 양쪽 끝에 2개가 있다. 굴은 반드시 수면으로부터 비스듬히 위로 경사지게 파서 물이 스며들지 못하도록 한다. 또한 주로 나무의 뿌리 밑에 복잡하게 파서 붕괴되지 않도록 설계한다.두번째 굴은 암컷이 알을 낳고 새끼를 부화시키기 위한 곳이다. 이 방은 나뭇잎과 풀,갈대 등을 이용하여 알이 부화하기 좋은 보금자리로 꾸미게 되며 이곳에 암컷이 알을 낳고 10일 정도면 새끼가 부화되어 나오게 된다.
부화 후 1주일이 지나면 새끼는 젖을 먹기 시작하는데 수유기의 암컷 오리너구리의 피하에는 몸길이의 약 3분의 1에 달하는 큰 젖샘이 발달해있지만 젖꼭지가 없다. 그래서 새끼는 어미의 젖샘 밑의 털 사이에서 스며나오는 젖을 핥아먹으며 자란다. 새끼는 이렇게 어미와 함께 생활하면서 생후 2년6개월 정도가 되면 성적으로 성숙하게 되며, 수명은 약 10∼15년 정도인 것으로 알려져 있다