Il est morphologiquement proche de son cousin européen, dont il se distingue physiquement par un moindre poids, un pelage plus foncé et un os nasal crânien aux bords plus convexes. Le Castor canadien possède cependant huit chromosomes de moins que le castor européen. Il est réputé pour ses barrages de bois colmatés par de la terre qu'il construit dans les rivières où il vit.
Le castor, à la fois « bûcheron », « hydraulicien » et « terrassier » est un animal qui présente des caractéristiques particulières et inhabituelles d'aménageur de son écosystème ;
Toutes les essences autochtones européennes et nord-américaines d'arbres poussant dans les zones humides ont coévolué avec le castor ; coupées par le castor, elles recèpent facilement et produiront des taillis et des racines qui continueront à stabiliser les berges, tout en laissant plus de lumière éclairer la zone du barrage. Dans leur milieu, les populations naturelles de castor ne font donc pas de dégâts dans l'écosystèmes forestier. Inversement, les arbres coupés par les castors récemment introduits en Amérique du Sud pour leur fourrure ne recèpent pas. Dans ce dernier cas, loin de son habitat naturel, le castor devient un déprédateur, avec des effets négatifs pour la biodiversité. Il pourrait même peut-être un jour y devenir invasif. C'est néanmoins une espèce qui sur les petits cours d'eau est très facile à piéger.
Les barrages de castors semblent globalement très favorables à la biodiversité et à de nombreuses espèces menacées des zones humides, mais - localement - ils peuvent aussi défavoriser certaines espèces rares ou menacées. Ce pourrait être le cas, en amont de certains barrage, d'espèces inféodées à des zones de fort courant et/ou à des fonds de gravier propre comme le sont les mulettes (ou moules d'eau douce). Cependant le castor fait spontanément ses barrages sur des zones où de la terre est disponible (car il en a besoin pour colmater les nombreux trous de ses barrages), zones qui sont justement propices aux apports de limons sur le fond et réputées non propices à ces moules. Sur les cours d’eau où les castors font des barrages (ils n’en font pas au travers des grandes rivières ou des grands fleuves ni en zone très rocheuses), un barrage situé en aval d'une forêt galerie favorise des accumulations automnales de feuilles mortes en amont du barrage. Ces feuilles nourrissent de nombreux invertébrés (copépodes et crustacés telles que les daphnies notamment, qui sont une des bases de la pyramide alimentaire ) mais en couvrant le fond, elles défavorisent d'autre formes de vie inféodées aux zones de courant de fond et/ou de lumière.
Il a été suggéré en Amérique du Nord que les grands barrages du castor canadien soient aussi des obstacles partiels à la migration d’espèces de poissons qui sont hôtes des moules d'eau douce. Sur la zone amont d'un barrage (et plusieurs barrages se succèdent parfois sur de courtes distances) certaines populations de moules peuvent donc régresser ou disparaître. Néanmoins divers indices fossiles montrent que durant trois interglaciaires, ces mulettes et les castors ont coexisté en Amérique du nord, comme en Europe, mais peut-être pas aux mêmes endroits.
Pour toutes ces raisons, le castor est de plus en plus considéré comme un auxiliaire efficace de l'homme dans ses opérations de renaturation, de génie écologique et de gestion différenciée des berges, ou de manière générale pour une bonne gestion des cours d'eau et la restauration quantitative et qualitative de cette ressource, quand les questions de coexistence avec les agriculteurs ou sylviculteurs riverains ont été préparées et solutionnées. En termes de bilan global, la présence de castors semble avantageuse pour l'écosystème, et pour l'Homme. (La condition est de lui laisser un nombre suffisant d'arbres, tiges et branches à ronger). Les peupleraies ou les arbres qu'on souhaite conserver en lisière de cours d'eau peuvent être préservées par un simple grillage bas posé autour de l'arbre, ou quelques fils électrifiés.
De plus, à la différence de la loutre, il est peu exigeant sur la qualité de l'eau et peut ainsi recoloniser certaines zones de qualité médiocre qu'il contribuera à écologiquement restaurer.