在哺乳類化石世界中，劍齒虎可說是最引人注目。一對鋒利如軍刀般的上犬齒是牠的註冊商標，雖然牠已在更新世晚期（距今約二萬年）完全地滅絕殆盡，然而，所遺留的化石痕跡，再加上古生物學家根據牠的骨骼大小、結構，並參照現代貓科動物所塑造出來的復原景象，不難想像當時牠是何等威猛威武，憑藉懾人的利齒，令其他動物望之喪膽。
劍齒虎的體型與現代的非洲獅大致相當，結構壯碩，嘴巴可開張至一百二十度，使得那一對碩長利牙能夠刺穿獵物。在肩部與頸部之間有強大的肌肉牽拉，如此一來，不但能夠撐起牠那巨大沈重的頭部，也可產生強勁的向下刺戳力。從橫切面來看，劍齒虎的利齒略呈弧形，以增加咬合強度，也可減少刺咬獵物皮肉的阻力。沿著利齒後側周緣，形成如牛排刀的鋸齒狀，使得在切割獵物身上的皮肉時更為容易。
劍齒虎的前肢強壯，尾巴短小，奔跑速度並不快，顯然牠並不是靠速度來捕捉獵物，而且牠捕捉的對象也大都是速度不快的大型哺乳動物，例如猛瑪象、野牛。推測劍齒虎能夠善用其利齒長牙，深深地刺入獵物的腹部或後腿或臀部，等待獵物流血過多死亡後，再慢慢地盡情啖咬進食。
在洛杉磯瀝青沈積中保存了大量的劍齒虎化石，古生物學家認為劍齒虎並不如現代貓科動物般聰明機靈，以致經常為捕捉其他大型動物而身陷瀝青湖泊陷阱中。此外，在化石中也曾發現有關節炎或其它骨骼傷害的個體，從傷痕看起來這些個體似乎已經跛腳了，而從骨骼再生的現象也顯示其受傷了一段不算短的時間，顯示在受傷的期間，有其他夥伴的提供食物才得以繼續存活。根據這個現象有些古生物學家認為劍齒虎是一種具有社群性的動物，牠們群居在一起，並且合作狩獵，也提供食物給年老的、年幼的與受傷的其他劍齒虎。
或是因為不幸，或是因為不適，我們無緣一睹劍齒虎威武風采，然而卻留下無限的想像空間，讓我們恣情編織史前景象。