Orangutan Tapanuli sebelumnya dianggap sebagai populasi orangutan paling selatan dari Orangutan Sumatera, Pongo abelii. Namun berdasarkan penelitian secara mendalam oleh kelompok peneliti Indonesia dan mancanegara dalam bidang genetika, morfologi, ekologi, dan perilaku, ternyata Orangutan Tapanuli secara taksonomi malah lebih dekat dengan Orangutan Kalimantan, Pongo pygmaeus, sehingga harus dipisahkan menjadi spesies tersendiri. Penelitian juga mengindikasikan bahwa Orangutan Tapanuli merupakan moyang dari ketiga kera besar ini.

Fakta bahwa 800 individu  Pongo tapanuliensis dan tempat tinggalnya hanya ditemukan di Ekosistem Batang Toru di ketiga kabupaten Tapanuli. Ekosistem Batang Toru seluas 150.000 hektar, namun wilayah yang didiami oleh Orangutan Tapanuli kurang dari 110.000 hektar (1.100 km2). Sekitar 85% dari wilayah persebaran berstatus Hutan Lindung, 15% hutan primer masih status Areal Penggunaan Lain. Sebagian besar sisa habitatnya berada di atas 850 m di atas permukaan laut.

Populasi Orangutan Tapanuli terpecah ke dalam dua kawasan utama (blok barat dan timur) oleh lembah patahan Sumatera, dan juga ada populasi kecil di Cagar Alam Sibual-buali di sebelah tenggara blok barat. Penyambungan kembali ketiga populasi Orangutan Tapanuli akan sangat penting untuk pelestarian dan untuk menghindari kawin silang (inbreeding).

Orangutan Tapanuli sangat lambat berkembangbiak dan betina punya anak pertama di umur 15 tahun, dengan jarak antar melahirkan anak sekitar 8 atau 9 tahun. Mereka hidup sampai umur 50-60 tahun. Ditetapkan sebagai jenis baru berdasarkan penelitian genetika, morfologi dan perilaku yang unik. Jenis kera besar yang terlangka dan terancam di dunia [lebih langka dibanding gorilla gunung di Afrika. Orangutan Tapanuli akan dimasukkan ke dalam daftar spesies “sangat terancam punah” (Critically Endangered) berdasarkan daftar merah IUCN.

Mengapa Orangutan Tapanuli dipisahkan dari jenis orangutan yang lain. Perbedaan genetika adalah alasan pertama untuk menjadikan Orangutan Tapanuli sebagai spesies tersendiri. Ternyata pemisahan genetika dari Orangutan Sumatera terjadi sekitar 3,38 juta tahun silam, sedangkan pemisahan dari Orangutan Kalimantan terjadi sekitar 670.000 tahun yang lalu.

Adapun perbedaan fisik antara Orangutan Tapanuli dan kedua jenis yang lain, tengkorak dan tulang rahang Orangutan Tapanuli lebih halus daripada Orangutan Sumatera dan Orangutan Kalimantan, Bulunya lebih tebal dan keriting, Orangutan Tapanuli jantan memiliki kumis dan jenggot yang menonjol dengan bantalan pipi berbentuk datar yang dipenuhi oleh rambut halus berwarna pirang.

Mereka berbeda dengan fosil orangutan (berasal dari jaman Pleistosen akhir) berdasarkan ukuran gigi geraham, Orangutan Tapanuli memakan jenis tumbuhan yang belum pernah tercatat sebagai jenis pakan, termasuk biji Aturmangan (Casuarinaceae), buah Sampinur Tali/Bunga (Podocarpaceae) dan Agatis (Araucariaceae).

Orangutan ini hidup di ketinggian habitat 900-1100 mdpl, Orangutan Tapanuli mengkonsumsi berbagai jenis makanan yang berbeda yang tidak pernah terlihat sebelumnya dalam diet kera besar ini. Selain itu, penggunaan alat, sejauh ini hanya ditemukan di populasi padat orangutan di hutan rawa dataran rendah, juga telah ditemukan terjadi di Batang Toru.