Waterspitsmuizen hebben een fluweelachtige vacht. De bovenzijde is bijna zwart. De kleur van de buikzijde varieert van wit tot zilverachtig grijs. Er is een duidelijk grens tussen beide zijden. Melanisme komt geregeld voor bij deze soort. De tanden van de waterspitsmuis hebben rode punten, net als bij andere roodtandspitsmuizen.
Zoals de naam doet vermoeden zijn waterspitsmuizen waterdieren. De waterspitsmuis is snel en behendig onder water, en kan goed duiken. Ook loopt hij over de bodem van het water. Hij kan tot 20 seconden onder water blijven. De waterspitsmuis zwemt met zijn staart en poten. De onderzijde van de staart is voorzien van rijen witte borstelharen, die dienen als een soort kiel bij het zwemmen. Ook de achterpoten hebben deze stijve borstelharen, waar door ze verbreed zijn. Ze kunnen hun oren sluiten. De vacht is waterafstotend, door de afscheiding van vetklieren, die hij op het land door zijn vacht poetst. Als een waterspitsmuis zwemt, blijven er luchtbellen tussen de vacht zitten, waardoor de vacht van de waterspitsmuis een zilveren kleur krijgt. Deze luchtbellen houden warmte vast, maar zorgen er ook voor dat de waterspitsmuis blijft drijven. Om bij de bodem te komen, moet een waterspitsmuis met een sprong het water induiken en zo het wateroppervlak te breken. De waterspitsmuis heeft gevoelige, beweeglijke snorharen en een spitse snuit, waarmee hij naar prooi kan zoeken in de modder en onder steentjes.
Leefgebied
Waterspitsmuizen komen vooral in dichte vegetatie nabij helder, snelstromend water zijn ze te vinden. Rivieren, beken en meren met een dichte oeverbegroeiing hebben zijn voorkeur, maar het dier kan ook worden aangetroffen bij poeltjes, moerassen, sloten en met kroos begroeide vijvers, en zelfs aan de kust is hij te vinden. De soort is zelden ver van water te vinden, maar kan soms in loofbossen, heggen en grasvelden aangetroffen worden, tot 3 kilometer van water af. In Nederland komen waterspitsmuizen voor, maar ze zijn niet talrijk. In de Alpen kunnen ze tot 2500 meter hoogte voorkomen.
Voedsel
Waterspitsmuizen jagen vooral op schaaldieren, waterinsecten, larven als kokerjuffers en waterslakken in het water, en slakken, wormen en kevers op het land. Ook kleine vissen, zoogdieren en amfibieën worden gegrepen. De waterspitsmuis heeft giftig speeksel. Dit wordt vooral gebruikt om grotere prooidieren als vissen en kikkers te verlammen. De waterspitsmuis kan prooien aan die groter zijn dan hijzelf. Hij moet 50% van hun lichaamsgewicht aan voedsel binnenkrijgen. Zijn prooi eet hij op het land of in zijn hol. De waterspitsmuis legt soms voedselvoorraden aan.
Het dier is gebonden aan water en is zowel 's nachts als overdag actief, vooral voor zonsopgang. Het is een solitaire soort, die echter socialer is dan meeste andere roodtandspitsmuizen. Territoria overlappen regelmatig.
Voortplanting
De waterspitsmuis graaft met zijn poten en snuit een systeem van nauwe tunnels en gangen in de oever. Soms gebruikt hij mollentunnels. De ingang kan zowel boven of onder de waterspiegel liggen. In dit stelsel van tunnels maakt hij een nestbal van plantendelen. De meeste jongen worden in een ondergronds hol geboren in mei en juni, maar het voortplantingsseizoen duurt van april tot september. Na een draagtijd van 14 tot 27 dagen krijgt het vrouwtje 6 jongen, maar het kan variëren van 3 tot wel 15 jongen. De jongen zijn kaal en blind als ze geboren worden. De ogen gaan na 21 dagen open. De jongen worden na 27 à 28 dagen gespeend. Zij blijven ongeveer 40 dagen bij hun moeder. Alleen zij zorgt voor de jongen. In het tweede jaar zijn de jongen geslachtsrijp, alhoewel enkele vrouwtjes al in het eerste jaar kunnen voortplanten. Een vrouwtje kan 2, soms 3 worpen per jaar krijgen.