Утконос — единственный вид одноименного семейства млекопитающих отряда однопроходных. Длина тела утконоса 30—40 см, хвоста — 10—15 см, весит он до 2 кг. Самцы примерно на треть крупнее самок. Тело у утконоса приземистое, коротконогое; хвост уплощённый, похож на хвост бобра, но покрыт шерстью, которая с возрастом заметно редеет. В хвосте утконоса, как у тасманского дьявола, откладываются запасы жира.

Однопроходные (или яйцекладущие) — наиболее примитивные среди современных млекопитающих, сохранившие ряд архаичных особенностей строения, унаследованных от рептилий (откладка яиц, наличие хорошо развитой коракоидной кости, не соединенной с лопаткой, некоторые детали сочленения костей черепа и др.)- Развитие у них так называемых сумчатых костей (небольших косточек таза) также рассматривается как наследие пресмыкающихся.

Еще недавно класс млекопитающих считали вполне определенной группой позвоночных животных. Характерными признаками этого класса считали молочные железы, служащие для первоначального вскармливания детенышей, и волосяной покров тела. Однако оба эти признака не могут быть названы существенными, так как, например, у китов волосами покрыта только верхняя челюсть, да и то лишь в зародышевом состоянии, а, с другой стороны, у однопроходных млекопитающих не развиваются настоящие млечные железы, и они вскармливают детенышей молокообразной питательной жидкостью, выделяемой трубчатыми железами без сосков.