Бобр — крупный грызун, приспособленный к полуводному образу жизни. Длина его тела достигает 1—1,3 м, высота в плече — до 35,5 см, а масса — до 30—32 кг. Половой диморфизм выражен слабо, самки крупнее. Тело у бобра приземистое, с укороченными 5-палыми конечностями; задние значительно сильнее передних. Между пальцами имеются плавательные перепонки, сильно развитые на задних конечностях и слабо — на передних. Когти на лапах сильные, уплощённые. Коготь II пальца задних конечностей раздвоен — им бобр расчёсывает мех. Хвост веслообразный, сильно уплощённый сверху вниз; его длина — до 30 см, ширина — 10—13 см. Волосы на хвосте имеются лишь у его основания. Бо́льшая его часть покрыта крупными роговыми щитками, между которыми растут редкие, короткие и жёсткие волоски. Наверху по средней линии хвоста тянется роговой киль. Глаза у бобра небольшие; уши широкие и короткие, едва выступающие над уровнем меха. Ушные отверстия и ноздри смыкаются под водой, глаза закрываются мигательными перепонками. Коренные зубы обычно не имеют корней; слабо обособленные корни образуются лишь у отдельных старых особей. Резцы позади изолированы от ротовой полости особыми выростами губ, что позволяет бобру грызть под водой. В кариотипе обыкновенного бобра 48 хромосом (у канадского бобра — 40).
Впервые бобры появляются в Азии, где их окаменелые останки датируются эоценом. Наиболее известные из вымерших бобров — это гиганты времён плейстоцена, сибирский Trogontherium cuvieri и североамериканский Castoroides ohioensis. Рост последнего, судя по размерам черепа, достигал 2,75 м, а масса 350 кг.