主に河川源流~上流域にかけての水のきれいな環境に生息し、早い流れの中で石や岩などの下に隠れて生活しています。黒く特徴のある形をしたヤゴで、捕らえるとギュッ、ギュッ・・・・・・・・・・・・・・・と音を出します。幼虫期間がセミ並に長いトンボとして知られており、成虫になるのに7~8年もかかると言われています。
がっしりとした体型の重量感のあるヤゴで、体の表面には細かい毛が沢山生えています。普段は川底の砂や砂礫の中に潜って生活しており、砂の中から顔だけを出して頭上を通過する獲物を狙います。幼虫期間は本州方面では5年ほどと言われていますが、道内産のオニヤンマはほとんどの個体が3年で成虫になります。