Der Otamatone ist ein Synthesizer mit einem Körper, der wie eine musikalische Note geformt ist.
Er ähnelt auch einem Kaulquappe, die auf Japanisch Otamajakushi genannt wird.
Zum Spielen sind zwei Hände erforderlich: Während eine Hand den "Kopf" hält und drückt, steuert die andere Hand die Melodie, indem sie einen Finger auf den Stiel legt.
Der Controller ist logarithmisch, um einem Saiteninstrument zu ähneln, sodass der Abstand zwischen höheren Noten geringer ist als zwischen tieferen.
Durch Ändern des Drucks auf den Kopf (und damit das Öffnen und Schließen des "Mundes" des Otamatone) entsteht ein Wah-Wah-Effekt, und durch Schütteln des Halses (und damit leichtes Variieren des Drucks auf den Kopf) entsteht ein Vibrato-Effekt.
Die Schalter auf der Rückseite des Kopfes ermöglichen es den Benutzern, die Oktave zu ändern, das Gerät ein- oder auszuschalten oder die Lautstärke zu ändern.