从生理结构来看，公兽通常具有明显的性征差异。哺乳动物中，公兽的生殖器官包括睾丸、阴茎等，这些结构使其能够产生精子并成交配行为。例如，雄性狮子的睾丸位于体外阴囊中，适应高温环境下的精子生成；雄性大象的阴茎是哺乳动物中最长的，这与其体型和繁殖策略直接相关。这些生理特征是判断公兽性别的核心依据，也是其履行繁殖职责的物质基础。
第二性征是公兽的另一重要标志。许多物种的公兽会演化出与雌性不同的形态特征，用于吸引异性或展示力量。雄狮的鬃毛、雄鹿的分叉鹿角、雄孔雀的艳丽尾屏，均属于典型的第二性征。这些特征不仅是性选择的结果，也反映了物种的生存策略——如鬃毛能让雄狮在打斗中保护颈部，同时向母狮传递健康信号；鹿角则是雄鹿争夺配偶时的武器。第二性征的多样性体现了公兽在繁殖竞争中的适应性演化。在行为特征方面，公兽常表现出领地防御、配偶竞争和群体保护等行为。雄性狼群会通过尿液标记领地，驱逐外来竞争者；雄性大猩猩通过拍打胸部、发出吼叫宣示地位，以获取交配权；部分物种如海豹，公兽会在繁殖季建立“后宫”，独占多只母兽。这些行为的根本目的是确保自身基因的传递，维护种群中的繁殖优势。
公兽的存在对维持种群平衡至关重要。在自然界中，公兽的基因多样性、繁殖能力直接影响后代的存活率和适应性。例如，健康的公兽能将抗病基因传递给幼崽，增强种群的环境适应力；而公兽间的竞争则通过“优胜劣汰”筛选出更优良的基因，推动物种演化。这种繁殖机制是哺乳动物种群延续的重要保障。