El Castorocauda era un mamífero primitivo cuadrúpedo y peludo que se caracterizaba por tener una cola ancha y escamosa que le servía como impulsor dentro del agua. El hecho de tener membrana interdigital en las patas traseras indica que el Castorocauda era un animal acuático. Tenía unas poderosas patas delanteras con las que cavaba en la arena unas pequeñas madrigueras en las que se refugiaba de los depredadores y ponía sus huevos, dado que era un mamífero ovíparo.