Sa taille impressionne : jusqu'à deux mètres de long, queue comprise, pour une centaine de kilos — le gabarit d'un gros sanglier. On a longtemps écrit « aussi gros qu'un ours noir » et avancé des poids bien supérieurs ; depuis qu'on estime la masse à partir du fémur plutôt que du crâne, les chiffres se sont resserrés : 60 à 100 kg dans l'étude de référence, jusqu'à 125 kg chez des auteurs plus anciens. Son extinction remonterait à près de 10'000 ans, au sortir de la dernière glaciation, en même temps que le mammouth et la plupart des grands mammifères d'Amérique du Nord.
Il n'est pourtant pas leur ancêtre. Les castoridés se répartissent en plusieurs sous-familles : le castor géant appartient aux Castoroidinae, les castors actuels aux Castorinae. Ce sont deux branches sœurs, nées d'un même castor semi-aquatique du Miocène inférieur, voici une vingtaine de millions d'années. Chacune a ensuite suivi sa route : celle du géant s'achève au Pléistocène sans laisser de descendance, l'autre porte encore les deux espèces qui vivent aujourd'hui.
Bien plus tôt, les ancêtres du castor d'Amérique quittèrent l'Eurasie en traversant la Béringie — non pas un mince isthme, mais une vaste plaine émergée qui reliait la Sibérie à l'Alaska chaque fois que le niveau des mers baissait. Le castor nord-américain se différencia alors du castor européen : les génomes mitochondriaux situent cette séparation il y a environ 7,5 à 8 millions d'années, et les plus anciens castors fossiles d'Amérique du Nord ont bien cet âge.
À l'origine, l'aire de répartition du castor s'étendait sur de vastes parties d'Eurasie et d'Amérique du Nord. Il existe aujourd'hui deux espèces : Castor fiber (castor européen) et Castor canadensis (castor américain). Aucun accouplement entre les deux espèces n'a jamais donné de descendant vivant : leurs caryotypes ne s'accordent pas — 48 chromosomes chez l'européen, 40 chez l'américain — et les tentatives de croisement en captivité ont toutes échoué, alors même que des accouplements ont bien été observés. Le castor américain vit lui aussi à l'état sauvage en Europe : sept individus furent lâchés en Finlande en 1937, à une époque où l'on ne reconnaissait qu'une seule espèce de castor, et leurs descendants occupent aujourd'hui la Finlande et le nord-ouest de la Russie. En ancien français, le castor s'appelait bièvre, du latin tardif beber, lui-même repris d'une forme celtique reconstituée, *bebros : la même racine indo-européenne que l'allemand Biber ou l'anglais beaver, celle du « brun ». Le mot savant castor, venu du latin, a fini par l'emporter, mais le nom est resté sur nos cartes : Bever et son torrent le Beverin en Engadine, Biberist (SO), Biberstein (AG), Bibern (SH), ou la Biber qui donne son nom à Biberbrugg (SZ). La Suisse romande, elle, n'en a pratiquement conservé aucun.
Le Castor fiber n'est qu'une des nombreuses espèces qu'a produites la longue diversification des castoridés, apparus à la fin de l'Éocène, voici quelque 37 millions d'années. Il a colonisé la quasi-totalité de l'Eurasie. De l'autre côté du passage béringien, les effectifs nord-américains ont suivi leur propre route ; la mer a recouvert ce passage une dernière fois il y a environ 11'000 ans, refermant définitivement la porte entre les deux mondes.