Cet animal, capable de traverser des lacs et fleuves importants à la nage en Amérique du Nord, est le seul mammifère cervidé capable de brouter des végétaux aquatiques, la tête sous l’eau. Il semble donc occuper une niche écologique particulière et il pourrait avoir pour cette raison joué un rôle important pour l’entretien de la biodiversité et de la végétation naturelle potentielle des zones humides froides et tempérées. Il consomme quotidiennement environ 5 % de son poids (soit 20 kg environ de biomasse végétale fraîche par adulte de 400 kg).
Sa présence étant attestée jusqu’au Moyen Âge dans l’Europe moyenne (Allemagne, France), certains auteurs suggèrent de le réintroduire dans des zones humides protégées, en complément des ovins, chevaux ou bovins rustiques utilisés pour la gestion et la restauration de ces milieux. En effet, comme celui des autres cervidés, son système digestif est mieux adapté à la digestion de matières ligneuses que ceux des animaux herbivores déjà présents dans les réserves et il est le seul qui pâture volontiers les ligneux parfois envahissants des écotones des zones humides, entretenant, comme le fait aussi le castor, des abords dégagés et ensoleillés. À la saison froide, il mange de 20 à 25 kg de branches, écorces et rameaux généralement de saules, aulnes et bouleaux, essences pionnières participant à la fermeture des zones humides et aux apports massifs de feuilles mortes qui contribuent à l’atterrissement anormalement rapide des mares, tourbières et zones humides peu profondes. Son pied composé de 4 sabots par patte, reliés pour partie par une membrane interdigitaire qui lui permet de moins s’enfoncer dans les sédiments et sols mous que d’autres espèces (charge de 420 à 440 g/cm2, contre 750 pour un bovin et 800 pour un cheval).
Ses bois sont larges et pour partie plats. Au mois de novembre, le cervidé perd sa parure. De longues pattes et un long cou lui permettent de brouter les ligneux, qui composent 50 % de son alimentation en été et 80 % en hiver, ainsi que de se déplacer facilement dans l’eau et dans les mégaphorbiaies en enjambant troncs renversés et ronciers. Ses sabots élargis et palmés lui permettent de nager dans le courant et de ne pas s’enfoncer dans les sols mous (vase, neige, tourbières à sphaignes).
La longueur inhabituelle de ses pattes donne à l’élan une démarche particulière. L’allure habituelle de l’élan est un trot qui paraît mal assuré, mais il est capable de galoper et d’atteindre une vitesse de 55 km/h.
Le museau est long et poilu à l’exception d’une petite zone triangulaire sous les narines. Le mâle possède une poche poilue sous le cou, appelée « cloche ». L’orignal a un cou assez court qui l’empêche de paître ; il se nourrit principalement de jeunes branches, pousses et de feuilles de saule ou de bouleau, de plantes aquatiques, ainsi que d’écorces d’arbre et de cônes en hiver. On rencontre le plus souvent ce ruminant dans les zones humides et marécageuses près des rivières. Comme une chèvre, il peut se dresser sur ses pattes postérieures et en tendant le cou, brouter dans les branches jusqu’à près de 3 mètres de hauteur.
Sa denture ressemble à celle d’autres ruminants tels que les chevreuils, les vaches, les moutons ou les chèvres. De chaque côté de la mâchoire inférieure se trouvent trois molaires, trois prémolaires et quatre dents de devant, dont l’une est une canine transformée. La mâchoire supérieure ne contient pas de dents de devant, mais comporte une plaque en corne contre laquelle l’élan mâche sa nourriture.
Comme d’autres cervidés, il apprécie et recherche les sels minéraux, peut être pour compenser ses besoins lors de la croissance annuelle des bois (jusqu’à 15-20 kg pour les ramures les plus spectaculaires).
Les mâles pèsent entre 500 kg et 700 kg, et les femelles pèsent entre 350 kg et 580 kg. Les petits pèsent environ 15 kg à la naissance mais grandissent rapidement. La hauteur à l’épaule peut dépasser deux mètres. Seuls les mâles possèdent des bois, qui peuvent dépasser 1,60 m de largeur et 20 kg ; ils sont larges et plats avec de petites pointes. Un élan découvert en Alaska en 1897 détient le record du plus grand cervidé connu : ce mâle atteignait 2,34 m à l’épaule, pour 816 kg. L’envergure de sa ramure était de 1,99 m. L’adulte perd 15 à 17 % de son poids vif chaque hiver, voire plus lors d’hivers difficiles.
L’élan est un mammifère artiodactyle, de la famille des cervidés, et du groupe des télémétacarpiens.
L’espèce Alces alces est subdivisée en 7 (ou 8 selon les auteurs) sous-espèces, dont quatre en Amérique du Nord :
Il existe une seule sous-espèce européenne :
Deux sous-espèces sont asiatiques :