Ornitorenk su altında avlanır ve avlandıkları nehrin veya gölün dibinde yaşayan küçük avları bulmak ve büyütmek için faturalarında sensör kullanır. 1-2 dakika suya batırılırlar ve sonra nefes almak ve avlarını yemek için yüzeye dönerler.
Ornitorenk, böcek larvaları, yüzme böcekleri, su böcekleri, kurbağa yavruları, solucanlar, kaslar, salyangozlar, karides, balık yumurtası ve küçük balıklar gibi su omurgasızları ile beslenir. Çoğunlukla geceleri avlanırlar ve günde 10 ila 12 saatini yiyecek aramak için harcarlar. Suyun altındayken, ornitorenk gözlerini, kulaklarını ve burun deliklerini kapatmak için cilt kapaklarını kullanır ve avını yönlendirmek ve avını bulmak için tamamen elektrik alıcılarına ve basınç sensörlerine güvenir. Küçük av, yenilebilir olmayan malzemeden elenir ve daha büyük av bireysel olarak yakalanır.
Ornitorenk yakalanan yiyecekleri yanak torbalarında saklar ve yüzeye çıkarır. Yiyeceklerini boynuzlu özel öğütme plakaları kullanarak çiğniyorlar ve yiyeceklerini öğütmek için küçük çakıl parçaları kullanıyorlar.
Platypuslar, özellikle de erkekler, yalnız canlılardır ve diğer platypuslarla temas etmekten hoşlanmazlar. Ornitorenkler iyi tanımlanmış avlanma alanlarına sahiptir ve diğer ornitorenklerle aynı anda avcılıktan kaçınırlar.
