นกหัวขวาน เป็นนกวงศ์หนึ่ง ในอันดับนกหัวขวานและนกโพระดก (Piciformes) ใช้ชื่อวงศ์ว่า Picidae เป็นนกที่มีสามารถไต่ขึ้นลงตามต้นไม้ได้ดีเป็นแนวตั้ง ด้วยขาที่สั้น และเล็บที่แหลมคม ส่วนใหญ่มีนิ้วหน้า 2 นิ้ว นิ้วหลัง 2 นิ้ว (ขณะที่บางชนิดจะมีเพียง 3 นิ้ว หรือบางชนิดก็มีนิ้วยื่นไปข้างหน้า[1]) เล็บมีความคมและแข็งแรง หางมักจะแข็งมากและเป็นรูปลิ่ม ใช้ช่วยยันต้นไม้ขณะไต่ขึ้นลงตามลำต้น นกหัวขวานเป็นนกประเภทอยู่รู หรืออยู่อาศัยตามโพรงไม้ ตามปกติแล้วมักจะเลือกสถานที่ทำรังโดยใช้จะงอยปากที่แข็งแรงเจาะต้นไม้จนเป็นโพรงใหญ่ ขนาดที่ตัวของนกเองจะเข้าออกได้อย่างสะดวก นกหัวขวานเป็นนกที่ปกติจะอาศัยอยู่เพียงลำพัง ไม่มีพฤติกรรมอยู่รวมกันเป็นฝูงเหมือนนกอื่น ๆ ถ้าหากมีนกอื่นรุกล้ำเข้ามา จะส่งเสียงร้อง "แก๊ก ๆ ๆ" ดังกังวาลเพื่อเตือน อย่างไรก็ตาม ตัวเมียก็มีส่วนช่วยเลือกสถานที่ทำรังเหล่านี้ด้วย ส่วนมากมักชอบไม้เนื้ออ่อน ซึ่งในฤดูแล้ง ต้นไม้เหล่านี้จะทิ้งใบ แต่บางครั้งจะทำรังตามต้นไม้แห้ง ๆ หรือต้นมะพร้าวหรือต้นปาล์ม[2]จุดเด่นของนกหัวขวานก็คือ สามารถใช้จะงอยปากที่แหลมยาวและแข็งแรงเหมือนลิ่ม เจาะลำต้นของต้นไม้ใหญ่ประเภทไม้ยืนต้นจนเป็นรูหรือเป็นโพรงได้เป็นอย่างดี ขณะที่เจาะต้นไม้อยู่นั้นจะได้ยินเสียงกังวาลไปไกลเป็นเสียง "ป๊อก ๆ ๆ ๆ ๆ ๆ" เพื่อที่จะหาหนอนและแมลงที่ซ่อนอยู่ใต้เปลือกไม้และเนื้อไม้กินเป็นอาหาร ด้วยการใช้ลิ้นและน้ำลายที่เหนียวดึงออกมา ลิ้นของนกหัวขวานเมื่อยืดออกจะยาวมาก โดยลิ้นนี้จะถูกเก็บไว้โดยการพันอ้อมกะโหลก แล้วเก็บปลายลิ้นไว้ที่โพรงจมูกด้านใน[3] ซึ่งการกระทำเช่นนี้นับว่าเป็นผลดีต่อต้นไม้ที่ช่วยกำจัดหนอนแมลงที่รบกวนได้ อันเป็นที่มาของชื่อสามัญทั้งในภาษาไทยและภาษาอังกฤษ จนได้รับฉายาว่า "หมอรักษาต้นไม้"[4]แต่ในทางตรงกันข้าม การเจาะต้นไม้เช่นนี้ก็ทำการทำลายความแข็งแรงของเนื้อไม้ได้ด้วย เนื่องจากนกหัวขวานไม่ได้เจาะต้นไม้ที่มีชีวิตอย่างเดียว แต่กับไม้แปรรูป เช่น เสาไฟฟ้าที่ทำจากต้นไม้ก็ถูกเจาะได้เช่นกัน และถูกเมื่อเจาะหลาย ๆ ที่ก็เป็นโพรงที่ทำให้แมลงหรือสัตว์อื่นเข้าไปอยู่อาศัยและทำลายเนื้อไม้ได้[5]แรงกระแทกที่นกหัวขวานใช้เจาะต้นไม้นั้นแรงมาก โดยเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 6 เมตรต่อวินาที และแรงที่เข้ากระทำนั้นเป็น 1,000 เท่าของแรงโน้มถ่วงโลก[6] แต่เหตุที่นกหัวขวานสามารถที่จะกระทำเช่นนี้ได้ โดยที่สมองหรือส่วนหัวไม่ได้รับผลกระทบใด ๆ ก็เนื่องด้วยรอบ ๆ สมองนั้นห่อหุ้มไปด้วยกะโหลกรูปจานที่อ่อนนุ่มแต่หนาแน่นและยืดหยุ่นเหมือนฟองน้ำที่ภายในเต็มไปด้วยอากาศ อีกทั้งยังมีกล้ามเนื้อที่แข็งแรงล้อมรอบกะโหลกภายนอกที่โค้งเป็นรูปเลข 8 อีกต่างหาก และอีกยังมีจะงอยปากบนและล่างที่ยาวไม่เท่ากัน เหล่านี้เป็นสิ่งช่วยในการลดแรงกระแทกที่ส่งผลกระทบถึงสมอง โดยวันหนึ่ง ๆ นกหัวขวานสามารถเจาะต้นไม้ได้ถึง 500-600 ครั้ง หรือถึง 12,000 ครั้ง[7][8]นกหัวขวานมีพฤติกรรมการวางไข่ที่แปลก กล่าวคือ หลังจากออกไข่แล้ว ตัวผู้จะเป็นฝ่ายเข้ากกไข่และเลี้ยงดูลูกอ่อนเป็นหลัก โดยมีตัวเมียมาช่วยบ้างเป็นครั้งคราว อย่างไรก็ตาม นกหัวขวานมักจะมีโพรงอยู่เป็นประจำ คือ โพรงใดของตัวใดตัวหนึ่ง เมื่อเวลาพลบค่ำ ก็บินกลับมานอนในโพรงต่าง ๆ เหล่านี้ ตามปกติ นกหัวขวานตัวหนึ่ง ๆ มักจะมีโพรงที่อาศัยนอนเช่นนี้ 2-3 แห่ง เพื่อป้องกันอันตรายจากสิ่งอื่นที่มารบกวน[9]นกหัวขวานอาศัยอยู่ในป่าทั่วโลก ยกเว้นออสเตรเลีย, นิวซีแลนด์ และมาดากัสการ์ พบประมาณ 200 ชนิด ในประเทศไทยพบได้ราว 36 ชนิด[1] และมี 2 ชนิดที่หายสาบสูญไปนานกว่า 50 ปีแล้ว จากการตัดไม้ทำลายป่าอันเป็นถิ่นที่อยู่อาศัย คือ นกหัวขวานอิมพีเรียล (Campephilus imperialis) กับนกหัวขวานปากงาช้าง (C. principalis) ซึ่งเป็นนกหัวขวานขนาดใหญ่ที่สุดในโลก 2 ชนิด[10]