劍齒虎奇特的頭部形態(tài)使人一眼就能看出它與現(xiàn)生老虎的差異，但兩者又有顯著的相似之處。實際上，劍齒虎代表貓科動物中一種滅絕的類型，在某個地質(zhì)歷史時期曾經(jīng)非常繁盛，一直到距今約1萬年的更新世末才滅絕。而老虎則是貓科動物的現(xiàn)生代表。劍齒虎與現(xiàn)生的獅子或豹子差不多大小，但與其他貓科動物不同的是，劍齒虎的上犬齒又長又扁，截面是菱形的，像兩柄長劍，這也是“劍齒”二字的來源；而其他貓科動物的上犬齒截面是圓形的，像錐子一樣。已發(fā)現(xiàn)的最長劍齒從齒根到齒冠竟達26厘米，最短的也有20厘米長。劍齒的前后緣形成鋒利的刃嵴，有些劍齒的刃嵴上還具有發(fā)達的鋸齒，在現(xiàn)生的動物中找不到這樣的牙齒。

劍齒虎是如何使用這種匕首樣的上犬齒去捕殺獵物的？這個謎題一直困擾著古生物學家。有關劍齒虎的劍齒，幾乎所有能夠想到的使用方式都有假說提出過。

有人認為，劍齒具有罐頭刀樣的開啟功能，適合捕殺披有盔甲的動物，如南美洲的雕齒獸；有人認為，劍齒能像登山用的冰鎬般用來幫助爬樹；還有人認為，劍齒與海象的牙齒有類似功能，劍齒虎很可能也適應水生生活；更有一些人認為，劍齒可以通過緊閉上、下頜的方式來刺殺獵物；另一些人則認為，劍齒可用來切割動物肉體。不過，有人提出巨大的劍齒對于自身的進食并不利，因為大的肉塊將無法通過兩枚上犬齒的間隙而進入口內(nèi)，劍齒虎正是由于無法獲得足夠的食物而導致滅絕的。在形形色色的假說中，“刺殺說”和“撕裂說”的擁護者最多。

“刺殺說”認為劍齒具有穿刺的功能，是刺殺獵物的有效武器。持該假說的人詳細分析了劍齒虎頭骨的結構，發(fā)現(xiàn)它們能運用巨大的力量使上犬齒作向下的刺穿運動。劍齒虎下頜開啟的角度遠遠大于現(xiàn)生的貓科動物，最大可以達到150°甚至180°，簡直可以與蛇張開的大嘴相比。因此，劍齒虎可以完成完美的刺穿動作，并有效地利用自己撲向獵物時產(chǎn)生的動能。

持“撕裂說”的人認為，劍齒太長、過于側扁，而且彎曲度太大，非常容易折斷，因此劍齒虎應該不會采用刺殺這種高度危險的行為方式。實際上劍齒虎在運用上犬齒之前，應該與獵物搏斗并逐漸控制住獵物。在這種狀況下，劍齒虎才能更好地尋找精確的刺入點，同時盡量避免因獵物猛烈抗爭而導致上犬齒斷裂。因此，控制獵物對劍齒虎自身安全有重要作用，而劍齒虎強壯的前肢骨和可收縮的爪子則是這種控制過程能夠進行的基礎。在這方面，劍齒虎的行為與現(xiàn)生貓科動物是一致的，即利用前肢和爪子抓握獵物，使其無法扭動和掙脫。劍齒虎上腭表面發(fā)育的溝嵴表明，它首先吸食獵物的血液，然后頭部向后切割并撕裂獵物的皮肉。