剑齿虎奇特的头部形态使人一眼就能看出它与现生老虎的差异，但两者又有显著的相似之处。实际上，剑齿虎代表猫科动物中一种灭绝的类型，在某个地质历史时期曾经非常繁盛，一直到距今约1万年的更新世末才灭绝。而老虎则是猫科动物的现生代表。剑齿虎与现生的狮子或豹子差不多大小，但与其他猫科动物不同的是，剑齿虎的上犬齿又长又扁，截面是菱形的，像两柄长剑，这也是“剑齿”二字的来源；而其他猫科动物的上犬齿截面是圆形的，像锥子一样。已发现的最长剑齿从齿根到齿冠竟达26厘米，最短的也有20厘米长。剑齿的前后缘形成锋利的刃嵴，有些剑齿的刃嵴上还具有发达的锯齿，在现生的动物中找不到这样的牙齿。

剑齿虎是如何使用这种匕首样的上犬齿去捕杀猎物的？这个谜题一直困扰着古生物学家。有关剑齿虎的剑齿，几乎所有能够想到的使用方式都有假说提出过。

有人认为，剑齿具有罐头刀样的开启功能，适合捕杀披有盔甲的动物，如南美洲的雕齿兽；有人认为，剑齿能像登山用的冰镐般用来帮助爬树；还有人认为，剑齿与海象的牙齿有类似功能，剑齿虎很可能也适应水生生活；更有一些人认为，剑齿可以通过紧闭上、下颌的方式来刺杀猎物；另一些人则认为，剑齿可用来切割动物肉体。不过，有人提出巨大的剑齿对于自身的进食并不利，因为大的肉块将无法通过两枚上犬齿的间隙而进入口内，剑齿虎正是由于无法获得足够的食物而导致灭绝的。在形形色色的假说中，“刺杀说”和“撕裂说”的拥护者最多。

“刺杀说”认为剑齿具有穿刺的功能，是刺杀猎物的有效武器。持该假说的人详细分析了剑齿虎头骨的结构，发现它们能运用巨大的力量使上犬齿作向下的刺穿运动。剑齿虎下颌开启的角度远远大于现生的猫科动物，最大可以达到150°甚至180°，简直可以与蛇张开的大嘴相比。因此，剑齿虎可以完成完美的刺穿动作，并有效地利用自己扑向猎物时产生的动能。

持“撕裂说”的人认为，剑齿太长、过于侧扁，而且弯曲度太大，非常容易折断，因此剑齿虎应该不会采用刺杀这种高度危险的行为方式。实际上剑齿虎在运用上犬齿之前，应该与猎物搏斗并逐渐控制住猎物。在这种状况下，剑齿虎才能更好地寻找精确的刺入点，同时尽量避免因猎物猛烈抗争而导致上犬齿断裂。因此，控制猎物对剑齿虎自身安全有重要作用，而剑齿虎强壮的前肢骨和可收缩的爪子则是这种控制过程能够进行的基础。在这方面，剑齿虎的行为与现生猫科动物是一致的，即利用前肢和爪子抓握猎物，使其无法扭动和挣脱。剑齿虎上腭表面发育的沟嵴表明，它首先吸食猎物的血液，然后头部向后切割并撕裂猎物的皮肉。