Esta especie tiene un tamaño mediano, comparativamente al de un gato doméstico, aunque presenta cierto dimorfismo sexual: los machos suelen medir entre 45 y 70 cm de longitud, mientras que las hembras suelen medir un poco menos: entre 41 y 60 cm de longitud. Poseen una cola que mide entre 40 y 65 cm. El peso en los adultos varía entre los 500 grs y los 2 kgs. Su apariencia general, y tal vez en un rápido vistazo, recuerda a un cerdo pequeño, un zorro o un gran raton (motivo por el cual es equivocadamente perseguida).
La cabeza es chata y se extiende hacia adelante con un hocico largo y puntiagudo similar al de un zorro. En él se despliegan vibrisas y largos bigotes, muy sensibles al tacto. En la punta se encuentra una nariz desnuda de color rosado, que junto al hocico y ciertas posturas del animal, recuerda a los cerdos. La cabeza y las orejas son de color blanco y generalmente tienen una base color negro, además, sobre ella, y extendiéndose verticalmente entre el medio de sus ojos y hasta la nuca, posee una tercera franja de color negro. Sus orejas, redondas y grandes, provoca que sea una de las causas por las cuales se la confunde con ratas y otros roedores, siendo perseguida por ese motivo, desconociendo que es un marsupial. Sus ojos son pequeños y oscuros, adaptados más a la visión nocturna que a la diurna, se encuentran rodeados por un antifaz de color negro que les dá un aspecto un tanto agresivo.[6] A esta apariencia se le suma el hecho de poseer dientes puntiagudos y filosos, entre los que resaltan dos colmillos puntiagudos que sobresalen a su dentadura.
El cuerpo de Didelphis albiventris está cubierto de una capa superior de pelo que es más largo e irregular, y bajo éste, una capa inferior que es más corta y densa. El color del pelaje varía considerablemente debido a la amplia distribución de la especie. Las que se encuentran en las zonas tropicales y cálidas tienen un color más rojizo o pardo, mientras que las que se encuentran más al sur tienen un color gris o negro, y un pelaje más espeso y frondoso, perfectamente adaptado para los duros inviernos de Argentina y Uruguay. Sin embargo, su aspecto general es que poseen poco pelo. Las partes ventrales e inferiores de su cuerpo son de color claro (blanco, crema o gris claro).
Las extremidades son robustas y de color negro o rojizo, y presentan la particularidad de que poseen manos desnudas con 5 dedos, con pulgar oponible incluido en las 4 extremidades. Esto da lugar a que Didelphis albiventris sea uno de los pocos animales fuera de la familia de los primates que poseen manos con pulgares oponibles. La anatomía de las extremidades, sumadas a las manos, hacen que esté bien adaptada a la vida arborícola, permitiéndole trepar con suma facilidad árboles, afirmando la comparación con los primates, ocurriendo aquí, un caso de convergencia evolutiva. Las manos son rosadas con dedos con pequeñas uñas, las cuales crecen desde muy pequeña edad ya que cuando son crías les permiten mantenerse aferradas a su madre.[cita requerida]
La cola es larga y desnuda, otra de las causas por las que se la confunde con los roedores. Igualmente, es una cola prensil adaptada a una vida arborícola, permitiéndole mantener su equilibrio cuando camina sobre troncos, aferrarse a ramas, o agarrar pequeños objetos. Esto dá lugar a comparaciones, más con los primates, que con los roedores. La base de la cola es de pelaje espeso y con el mismo color que el del cuerpo, va teniendo progresivamente menos pelo y espesor hasta llegar más o menos a la mitad, donde se vuelve desnuda y cubierta por un elemento duro similar a las escamas. De allí en más es de color rosado (también puede ser blanco o gris). La punta de la cola suele llevarla curva.[cita requerida]
Tienen en total 50 dientes, dispuestos en la siguiente fórmula: 5/4 (incisivos), 1/1 (caninos), 3/3 (premolares), 4/4 (molares).[7] Los caninos (colmillos) son largos, adaptados para el consumo de carne, mientras que los molares (de forma tricúspide) están preparados para triturar frutas y materia vegetal.[cita requerida]
Ya desde que es un embrión la forma de su cabeza y de sus extremidades están en un desarrollo muy avanzado a comparación de otros mamíferos, esto se debe a que necesita arrastrarse hasta las ubres de la madre, y para ello debe tener formas anatómicas capaces.[cita requerida]
Las hembras tienen una bolsa en el vientre con ubres dentro de ella, el marsupio, allí sus crías luego de nacidas continúan su desarrollo, hasta ser suficientemente capaces para treparse al lomo de la madre.[cita requerida]
Otra herencia de los marsupiales es que las hembras tienen 3 vaginas, la del medio es por donde nacen los bebés y donde finaliza el aparato urinario y digestivo,[7] mientras que las otras 2 laterales son las que actúan en la fecundación y llevan a diferentes cámaras del útero (aunque todas las crías finalmente nacen por la vagina del medio). Los machos tienen un pene bifurcado, cuyos dos glandes entran en las dos vaginas de la hembra durante el acto sexual, y otra cavidad que al igual que la vagina central de la hembra, finaliza el sistema digestivo y urinario.
Didelphis albiventris habita bosques abiertos y caducifolios desde el noreste de Brasil hasta latitudes medias de Argentina, incluyendo áreas con precipitaciones bajas e irregulares como los hábitats de la Caatinga y el desierto de Monte (Cerqueira 1984, Cerqueira 1985, Martin 2008). Esta especie vive en una variedad de hábitats, en llanuras, pantanos, pastizales y selvas tropicales a grandes altitudes y en latitudes subtropicales. Tolera áreas cercanas a tierras de cultivo y zonas deforestadas. En la Caatinga, se encuentra en zonas de chaparral alto y bajo y vegetación espinosa, y en áreas perturbadas (Mares et al. 1981, Streilen 1982). En Argentina, esta especie parece estar expandiéndose hacia el sur (Martin 2008). Está catalogada como escansorial y frugívora/omnívora por Paglia et al. (2012). Estas zarigüeyas suelen estar infectadas por Trypanosoma cruzi (Barrett 1979).