Su estrafalaria apariencia hace que se le considere el principal responsable del origen de la palabra "lémur", que quiere decir en latín «espíritu nocturno». El aye-aye es el único representante vivo de su género (Daubentonia), familia (Daubentonidae) e infraorden (Chiromyiformes), lo que deja bien a las claras su extrema rareza. Sólo se conoce otra especie próxima al aye-aye, el aye-aye gigante (Daubentonia robusta), que se extinguió hacia 1920.

El pelaje es largo en todo el cuerpo, especialmente en la cola, razón por la que el aye-aye fue clasificado inicialmente como una extraña ardilla cuando se descubrió. El color del pelaje es totalmente negro salvo en la cara, donde se aclara hasta ser blanquecino.

casionalmente se dan individuos pardos. Los adultos alcanzan el tamaño aproximado de un gato doméstico, con 40 centímetros de la cabeza a la cola y otros 55 de longitud total de ésta. Pesa de dos a tres kilos y puede vivir hasta 23 años. Además de sus amplias orejas, en su cabeza destacan también sus ojos, grandes y amarillos, típicos del animal nocturno que es. El olfato también es bastante fino.

Los aye-ayes son animales arborícolas de hábitos nocturnos. Se alimentan de larvas de insectos que encuentran bajo la corteza de los árboles, localizándolas mediante golpes rítmicos sobre la corteza. Este método es típico de los pájaros carpinteros, pero único entre los mamíferos. Para conseguirlo, usa su largo y huesudo tercer dedo, y distingue cualquier pequeña perturbación en el ruido que produce el golpeteo (indicio de una galería de madera carcomida bajo la corteza) gracias a sus grandes y bien desarrollados oídos (su sentido principal), semejantes a los de un murciélago. Sólo se conoce otro caso de adaptación tan fuerte de los dedos en ese sentido en toda la historia de la evolución, el del pequeño dinosaurio arborícola Epidendrosaurus.

El hábitat del aye-aye lo constituye la selva tropical que cubre el este de Madagascar, donde se localiza en la parte más alta de los árboles. Su dieta de larvas de insectos es completada a veces con la ingesta de algunas hojas y frutos. Éstos últimos los come de forma ritualizada y característica, primero royendo su cáscara (tiene unos dientes similares a los de una rata) y luego introduciendo en su interior el largo tercer dedo, con el que recoge la pulpa carnosa y se la mete en la boca como si estuviese usando una cuchara.

La destrucción de la selva malgache debido a los incendios provocados, la tala de árboles y el aclaramiento de grandes zonas para destinarlas a la agricultura ha empujado al aye-aye al borde de la extinción. De hecho, se pensó durante un tiempo que había desaparecido, hasta que se le redescubrió en 1961. Desde entonces el gobierno de Madagascar ha tomado distintas medidas con el fin de protegerlo a él y a su hábitat; 12 ejemplares de esta especie se encuentran protegidos en la isla reserva de Nosy Mangabe.
Actualmente, se calcula que existen aproximadamente 2.500 individuos.

Los aye-ayes hembras paren una sola cría, algo habitual en los lémures, y la llevan sobre su espalda durante los primeros meses de vida. Durante el día se refugian en nidos similares a los de los pájaros, que luego cambian por otros después de usarlos durante una temporada. Estos nidos están situados en la base de las ramas, siempre a más de 12 metros de altura del suelo.