Lumea a aflat de existenta ornitorincului abia în anul 1799, fiind analizat de zoologul britanic George Show. Descriindu-l, autorul spunea: „Dintre toate mamiferele cunoscute până în prezent, acesta este de-a dreptul neverosimil; el are un cioc identic cu cel al raţelor, aşezat însă pe capul unui patruped. La vederea lui gândeşti fără să vrei că natura l-a creat pentru a se distra”. Show a făcut aceste remarci fără să fi văzut vreodată un ornitorinc viu, dispunând doar de pielea lui şi de câteva însemnări laconice trimise din Australia de un compatriot al său.
Chiar şi astăzi, unui observator mai puţin experimentat i se poate părea că ornitorincul este alcătuit din părţi de corp preluate de la câteva animale diferite. Coada este foarte asemănătoare cu a castorilor, ciocul, puternic, lung şi turtit, ca al raţelor, iar labele sunt palmate. Graţioasă în felul ei, această fiinţă duce o viaţă semiacvatică. Are corpul acoperit cu blană moale şi deasă, de culoare brun-închis, foarte frumoasă. Exemplarele adulte masculine au o lungime – măsurată de la vârful ciocului până la vârful cozii – de 50 cm şi cântăresc 1,7 kg, iar femelele sunt mai scurte, de numai 43 cm, cântărind 0,9 kg. Ca şi castorii, locuiesc în galerii adânci pe care le sapă în malurile râurilor, lacurilor sau lagunelor, în ale căror ape se zbenguie şi îşi procură hrana. Consumă în principal animale nevertebrate, pe care le găsesc în nămolul de pe fundul apei sau în lăstărişurile acvatice.
Talentul ornitorincului de a descoperi prada în apa nu rareori tulbure, ocolind în acelaşi timp toate obstacolele posibile, este cu adevărat extraordinar. Timp de 1 minut şi jumătate, cât durează o scufundare, el este, practic, complet izolat de lumea exterioară: ochii şi urechile ei sunt acoperite strâns cu o „cortină” de piele, iar nările, situate pe partea superioară a ciocului, spre vârful acestuia, se închid şi ele. Cum găseşte totuşi ceea ce caută? Cercetările întreprinse au dus la concluzia că învelişul moale al ciocului este străbătut de orificii în care se găsesc două tipuri de receptori: mecanici şi electrici, primii reacţionând la stimuli tactili, ceilalţi la câmpuri electrice de slabă intensitate. Excitaţi, receptorii mecanici emit spre creier impulsuri nervoase, care determină apariţia potenţialului electric pe un sector al scoarţei cerebrale de mult mai mare întindere decât dacă impulsurile ar fi venit de la membre, ochi sau urechi. Această descoperire le-a permis cercetătorilor să afirme că ciocul este pentru ornitorinc principalul organ de simţ.
Ceea ce nu se cunoaşte încă cu certitudine este modul în care animalul deosebeşte prada de alte obiecte şi cum apreciază distanţa până la aceasta. Un răspuns a fost obţinut în urma unei serii de experimente electrofiziologice, efectuate de cercetătorii germani. Folosindu-se de o baterie de 1,5 V, ei au creat în apă un câmp electric bipolar, care, recepţionat de animalul aflat la o distanţă de 10 sau chiar 30 cm, l-a determinat pe acesta să reacţioneze. Lansându-se într-o căutare febrilă, ornitorincul a descoperit repede bateria. Confundând-o cu un răcuşor ce-i serveşte drept hrană, pe care o descoperă pentru că şi acesta creează în jurul său un câmp electric, el a încercat în repetate rânduri s-o înghită. Se presupune că astfel de câmpuri electrice creează în jurul lor şi alte nevertebrate ce-i alcătuiesc meniul. Câmpul electric acţionează asupra unor terminaţii nervoase (electroreceptori) legate de nişte glande care secretă un mucilagiu. După toate probabilităţile, tocmai acestei substanţe îi revine rolul de a împiedica uscarea electroreceptorilor atunci când ornitorincul se află pe uscat, în vizuina sa.
Durata maximă a vieţii ornitorincilor este de 12 ani; în schimb ei se reproduc până la sfârşitul vieţii, fiind capabili să dea urmaşi chiar şi în ultimul an de viaţă. Procesul curtării femelelor este o ceremonie complicată, însoţită de lupte aprige între masculi. Masculii au pe labele posterioare câte un pinten ascuţit, lung de 1,5 cm, plin cu o substanţă deosebit de toxică, pe care o folosesc împotriva adversarilor ce concurează pentru aceeaşi femelă sau acelaşi teritoriu. Femelele depun o singură dată pe an, la sfârşitul lunii august, 1-2 ouă, cu un diametru de 14-17 mm, pe care, asemenea păsărilor, le clocesc timp de 11-12 zile. Pregătindu-se să-şi depună ouăle, viitoarea mamă amenajează o cameră specială, separată şi mai adâncă decât cea de locuit. O căptuşeşte cu iarbă şi frunze, necesare în primul rând pentru a menţine un cuib un anumit procent de umiditate, dar şi pentru a asigura ouălor şi apoi puilor un culcuş moale. După depunerea ouălor, femela işi încolăceşte coada în jurul lor, menţinându-le, cu ajutorul căldurii propriului corp, la o temperatură constantă de 31,5°C. Sexul puilor este determinat în momentul fecundării oului.
În prima perioadă de viaţă, aproximativ 3,5 luni, puii – ca toate progeniturile mamiferelor – se hrănesc sugând laptele secretat de glandele mamare ale femelei. Dar deja la vârsta de 4 luni tinerii ornitorinci încep să se hrănească singuri cufundându-se sub apă, unde, la fel ca şi părinţii lor, îşi umplu pungile de la gât cu hrană brută, pe care – reveniţi în vizuină – o aduc în porţii mici în gură, rumegând-o apoi pe îndelete (asemenea mamiferelor rumegătoare) cu ajutorul plăcilor cornoase, situate pe ambele maxilare, care ţin loc de dinţi.
În ciuda a tot ce se ştie astăzi despre ornitorinc, el continuă să fie obiect de cercetare pentru mulţi naturalişti. Aceştia studiază în laborator biochimia şi fiziologia acestui animal, foarte puţini încumetându-se să-i urmărească îndeaproape viaţa în mediul natural. Explicaţia constă în faptul că a-l observa în natură este o sarcină destul de dificilă. Ornitorincul trăieşte în bazinele cu apă dulce din partea de est a Australiei şi în Tasmania. Este activ în timpul nopţii, iar ziua şi-o petrece ascuns adânc în vizuina unde privirea iscoditoare a cercetătorilor nu poate pătrunde. De aceea nici nu există date referitoare la comportamentul lui acolo.
Ornitorincul mai păstrează o taină, anume vechimea neamului său. Mozaicul de caractere, unele proprii reptilelor, altele mamiferelor, atestă o îndelungată istorie a evoluţiei sale, care, după toate aparenţele, a început în urmă cu circa 150 milioane de ani. Din păcate, paleontologia deţine mult prea puţine informaţii despre acest animal, ceea ce se explică, printre altele, prin lipsa dinţilor. Or, se ştie că în cele mai multe cazuri resturile fosile, aparţinînd mamiferelor, sunt reprezentate de dinţi şi maxilare.