双门齿兽栖息在森林、林地及草原，可能接近水源或河流，并吃树叶、灌木及草。最大的有河马般大小，约有3米长，肩高2米，幼小或衰老的双门齿兽可能受到袋狼，袋狮，古巨蜥等动物的侵袭，壮年双门齿兽则少有天敌，当然人类可能除外。它现存的近亲是袋熊及树袋熊。
双门齿兽的灭绝时间，正值人类到达澳洲的时候，有指它们的消失是因人类猎杀所致，像新西兰的大型动物群般。在双门齿兽的化石中就有被宰杀的痕迹。但是这是否是直接导致这种巨型有袋目动物消失的成因，则未有足够的证据支持。
澳大利亚土地贫瘠，所以即便在古代也缺乏巨型哺乳动物，只有双门齿兽、袋犀、袋貘等寥寥几种。而且几万年前澳洲气候逐渐变得和今天一样干旱，庞大的双门齿兽难以适应，遂走向灭绝。人类则起到了火上浇油的作用。
