Las colonias maduras son muy pequeñas, con sólo de cincuenta a cien individuos en cada nido.
Dos reinas pueden establecer una colonia juntas, pero solo una se quedará una vez que la primera generación de obreras haya sido criada.
Fue descrita por primera vez por el entomólogo australiano John S. Clark en 1934 tras observar dos especímenes de hormigas obreras.
Algunos entomólogos han sugerido que existe una relación entre Nothomyrmecia y el fósil del Etioceno Báltico del género Prionomyrmex, basados en similitudes morfológicas, pero esta interpretación no es ampliamente aceptada por la comunidad entomológica.
[9] Es la única especie conocida de hormiga que contiene tanto una picadura como una «cintura» (es decir, no tiene ningún pecíolo entre el primer y segundo segmento gastral).
Aunque su estructura corporal es similar a la de los obreras, las reinas son generalmente más grandes.
La estructura del protórax es consistente con otras hormigas reproductoras, aunque no ocupa tanto de su masa mesosómica.
[3][11] Sus alas son notablemente rudimentarias y rechonchas, apenas superpuestas al primer segmento gastral.
Las larvas llevan una estructura corporal primitiva sin tubérculos especializados, compartiendo características similares con la subfamilia Ponerinae.
Aun así, Nothomyrmecia posee una sensilia más abundante en las partes bucales que Ponerinae.
[3] Los hidrocarburos cuticulares tienen alquenos ramificados internamente, una característica raramente encontrada en las hormigas y en la mayoría de los insectos.
[3] La característica de las alas vestigiales no funcionales puede haber evolucionado en esta especie hace relativamente poco, ya que las alas podrían haber desaparecido después de mucho tiempo si no cumplieran ninguna función para el vuelo.
Igualmente, la reducción del ala podría ser una característica que sólo se forma en las colonias afectadas por la sequía, como se ha observado en varias especies de hormigas Monomorium encontradas en las regiones semiáridas de Australia.
[7] Durante tres décadas, equipos de coleccionistas australianos y estadounidenses no pudieron volver a hallarlo; varios entomólogos como E.
[20][21][22][23] En el año 2000, el entomólogo Cesare Baroni Urbani describió una nueva especie de Prionomyrmex (P. janzeni).
Ward y Brady también transfirieron ambos taxones como géneros distintos en la vieja subfamilia Myrmeciinae bajo la tribu de Prionomyrmecini.
Sugieren que la Nothomyrmecia puede estar estrechamente relacionada con las hormigas extintas de Myrmeciinae tales como Avitomyrmex, Macabeemyrma, Prionomyrmex, e Ypresiomyrma.
[3][6] Los objetos capturados de la presa se dan a las larvas, que son carnívoros.
A veces los adultos, incluyendo la reina y otras hormigas sexualmente activas, consumen estos huevos.
Las obreras transfieren comida a otros compañeros de nido, incluyendo adultos y larvas con alas.
[6] Las obreras son estrictamente nocturnos, y sólo emergen de sus nidos en las noches frías.
Las obreras posiblemente son más activas cuando hace frío porque en estos momentos se encuentran con depredadores menos agresivos, incluyendo otras especies de hormigas diurnas más dominantes que a veces se encuentran forrajeras durante las noches cálidas.
[3] Las obreras de diferentes colonias de Nothomyrmecia no son antagónicas las unas con las otras, así que pueden forrajear juntos en un solo árbol, aunque atacan si un forastero intenta entrar en una colonia subterránea.
[44] Las hormigas como Camponotus e Iridomyrmex pueden representar una amenaza para los forrajeros o para una colonia si tratan de entrar; las obreras forrajeadoras que se encuentran con las hormigas Iridomyrmex son atacadas y asesinadas vigorosamente.
[32][44] Las obreras de forrajeo también realizan métodos alternativos para protegerse de los depredadores, como adoptar una postura amenazante al abrir las mandíbulas o dejarse caer deliberadamente sobre el suelo y permanecer inmóvil hasta que la amenaza disminuye.
Con eso dicho, Nothomyrmecia es una especie tímida que se retira si está expuesta.
Estos adultos, nacidos alrededor de enero, son generalmente jóvenes cuando comienzan a acoplar.
Las pupas generalmente invernan y empiezan a eclosionar cuando se pone una nueva generación de huevos.
[44] Los huevos están dispersos entre el nido, mientras que las larvas y las pupas se separan entre sí en grupos.
[53][54] Antes de su redescubrimiento en 1977, los entomólogos temían que Nothomyrmecia macrops ya se hubiera extinguido.