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La serpiente Cascabel de los Montes es corpulenta, pesada y alargada (en la edad adulta puede medir 152 centímetros). Su dorso es marrón oscuro o más claro, y presenta un patrón de manchas en forma de bandas cruzadas negras. La cola finaliza en un cascabel, típico de la especie, que posee entre seis y 20 anillos (va añadiendo uno detrás de otro cada primavera). Le gustan los bosques de hoja caduca con suelos irregulares, que le permiten camuflarse, dado su color pardo. En verano, las hembras preñadas suelen buscar zonas menos densas, colocándose en repisas de rocas donde la temperatura es un poco más elevada; en cambio, las que no están en estado de gestación y los machos se quedan en el sotobosque, donde refresca. Su hábitat varía, dependiendo de la región: ocupan vertientes montañosas con salientes escarpados, afloramientos rocosos en bosques caducos primarios y secundarios (en el Midwest), acantilados escarpados, cauces de ríos, pantanos y llanuras anegadas del sur… En los Apalaches pueden encontrarse serpientes Cascabel de los montes a 2.000 metros de altura, cerca del punto más alto (en el monte Mitchell). Su veneno, contenido en las glándulas de la base de los colmillos, es verdoso, inodoro e insípido.
La alimentación de estas serpientes se compone de pequeños mamíferos, pájaros, anfibios e incluso otras serpientes.
Se trata de una serpiente vivípara, que alcanza la madurez reproductora a edad bastante madura, alrededor de los seis u ocho años. La reproducción tiene lugar cada dos o tres años, y culmina con camadas que van de tres a 16 crías. Una de sus costumbres, llegado el momento del parto, es tomar el sol para obtener calor antes del alumbramiento.