刃齒虎屬于貓科，劍齒虎亞科，體格粗大強健，其中頸部、肩胛、前肢和前腳爪的肌肉極其發達，可以說是貓科動物中最強壯的成員。北美洲的致命刃齒虎（S.fatalis），個頭跟今天的非洲雄獅差不多，體重卻高達280～350千克，幾乎是雄獅的2倍！南美洲的毀滅刃齒虎（S.populator）更大，肩高可超過1.2米，極限體重可能超過400千克，是史上最重的貓科動物之一，有些個體甚至擁有28厘米長的劍齒。刃齒虎的劍齒細長彎曲，側面很薄，邊緣鋒利，如同兩把長刀。然而，如此拉風的劍齒也十分脆弱，啃咬硬物或受撞擊時很容易折斷。
如果仔細觀察，你會發現刃齒虎并不只是犬牙長一些、肌肉多一些的“加強版獅虎”。它們的頭骨比獅、虎狹長，上下頜可張開超過120度，這遠遠超過獅虎的65度，不過它們的咬合力卻只有獅子咬合力的1/3。刃齒虎的脖頸明顯加長，前半身如同重量級摔跤運動員，其后腿明顯短于前腿，尾巴更是短得可憐。夸張而脆弱的犬齒，“頭重腳輕”的體態，都顯示它們有著和獅、虎完全不同的獵殺方式。
動畫電影《冰川世紀》和電影《史前一萬年》中，都有刃齒虎出鏡。
在美國加州的拉布雷亞瀝青坑，偶爾有猛犸、野牛等大型動物陷入其中，而前來享用“免費大餐”的致命刃齒虎也紛紛為此付出代價，喪身瀝青中成為化石。
肉搏與刺擊
科學家一般將劍齒虎家族分為“匕首牙”（Scimitar-tooth）和“馬刀牙”（Dirk-tooth）兩大類型。前者的上犬齒又短又寬，如同短彎刀，前后緣都有鋒利的鋸齒，如劍齒虎和鋸齒虎。而劍齒細長側扁的刃齒虎，則是“馬刀牙”的代表。
對于刃齒虎如何使用這對“馬刀牙”，科學家們曾有過不少猜想。有人認為，它們可以閉著嘴、用突出嘴外的劍齒刺穿獵物的厚皮；有人認為劍齒可以劃開大型動物柔軟的腹部、造成巨大的流血傷口；也有觀點認為，刃齒虎只能用它們對付腐尸，順便威嚇一下其他猛獸。
經過一代代研究者的努力，刃齒虎的獵食秘技終被揭開——和大多數貓科動物一樣，刃齒虎也要靠隱蔽伏擊接近獵物。但它們并不像獅、虎、豹那樣咬住獵物的喉嚨、口鼻使其窒息，而是用強壯的身體迅速將獵物撲倒，然后使用鋒利的劍齒割斷其氣管和動脈，力求一擊致命。在這個過程中，刃齒虎不需要很強的咬力，它們會扭動肌肉發達的頸部，同時張大嘴巴給劍齒留出空間，像用手臂揮舞刀子一樣將劍齒刺入獵物的喉嚨。
刃齒虎的獵食方式看似怪異，但比起獅、虎、豹的辦法其實效率更高，尤其適合殺死比它們個頭更大的獵物。在已發現的刃齒虎化石中，有不少個體都有前肢骨折、扭傷，劍齒折斷的現象，這暗示它們的獵殺戰斗是充滿風險的。
新大陸之劍
與今天的大貓——豹亞科相比，劍齒虎亞科的歷史要古老得多，它們曾在地球上繁衍了2000多萬年。在冰河時代，亞歐大陸和非洲的劍齒虎類逐漸沒落，到中更新世后已難覓蹤跡；而在地球另一端的美洲大陸，強大威猛的刃齒虎卻讓劍齒虎家族迎來了最后的輝煌。
一般認為，刃齒虎的祖先是體大如豹的巨頦虎（Megantereon），它們在上新世時期從亞洲進入北美洲。距今約250萬年前刃齒虎的第一個種纖細刃齒虎（S.gracilis）在北美洲出現，體重估計不超過100千克。
在冰河時代中后期，纖細刃齒虎的后代——致命刃齒虎在北美洲相當繁盛，足跡幾乎遍及整個美國，光是在加利福尼亞州的拉布雷亞瀝青坑中，研究人員就挖出了至少2500具化石！更新世的北美洲，數量眾多的野牛、馬類、駝類、鹿類甚至幼象為刃齒虎提供了充足的食物。不過，致命刃齒虎還不是當時北美洲最強大的猛獸，它們只能排在短面熊、美洲擬獅之后屈居第三，不過其種群數量則遠超前兩者。