Il castoro americano è il più grande roditore del Nord America, misura circa 0,9-1,1 metri di lunghezza e pesa mediamente tra 15 e 20 kg (raramente 30-40 kg). Non c'è dimorfismo sessuale. Ha un corpo tozzo con pelliccia bruno-rossiccia o bruno-nera, densa e impermeabile. Presenta diversi adattamenti fisici dovuti alle sue abitudini acquatiche: gli arti anteriori e le mani sono piccoli, con potenti artigli da scavo, mentre le zampe posteriori sono palmate; orecchie e naso possono chiudersi come valvole; gli occhi hanno una membrana che li ricopre durante l'immersione; la coda è appiattita dorso-ventralmente, di forma ovale e di colore nero-brunastro, ha un aspetto squamoso, con peli radi e fini.