Mô tả về hình dáng

Cơ thể và chiếc đuôi rộng, phẳng của thú mỏ vịt được bao phủ bằng một bộ lông dày màu nâu có thể huỳnh quang sinh học. Giữa hai lớp này là một lớp không khí cách nhiệt để giữ ấm. Lông thú mỏ vịt không thấm nước, có vân giống như lông chuột chũi. Đuôi của thú mỏ vịt được dùng để dự trữ chất béo (một dạng thích nghi cũng xuất hiện ở một số loài khác như quỷ Tasmania). Lớp màng giữa các ngón chân ở chi trước lớn hơn chi sau, và sẽ gập lại khi thú mỏ vịt đi trên cạn.

Chiếc mõm dài và hàm dưới được lớp da mềm bao phủ, tạo thành mỏ. Lỗ mũi nằm ở mặt lưng của mõm, còn mắt và tai ở trong một rãnh ngay phía sau. Khi thú mỏ vịt bơi, rãnh này sẽ đóng lại. Người ta đã nghe thấy thú mỏ vịt gầm gừ một tiếng nhỏ khi bị làm phiền; trong môi trường nuôi nhốt, thú mỏ vịt còn có thể phát ra một số loại âm thanh khác.

Trọng lượng thú mỏ vịt có thể nằm trong khoảng từ 0,7 đến 2,4 kg. Con đực thường lớn hơn con cái: chiều dài trung bình của cá thể đực là 50 cm, và 43 cm ở cá thể cái. Ngoài ra, kích thước trung bình cơ thể thú mỏ vịt thay đổi đáng kể theo từng vùng. Sự khác biệt này dường như không có liên quan đến bất kỳ quy tắc khí hậu cụ thể nào; đây có thể là hệ quả của các yếu tố khác, ví dụ như tập tính ăn thịt hoặc mất môi trường sống do con người xâm lấn.