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(shí)際上，劍齒虎代表貓科動物中一種滅絕的類型，在某個(gè)地質(zhì)歷史時(shí)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(dá)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(dá)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(gè)謎題一直困擾著古生物學(xué)家。有關(guān)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(rèn)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(rèn)為，劍齒能像登山用的冰鎬般用來幫助爬樹；還有人認(rèn)為，劍齒與海象的牙齒有類似功能，劍齒虎很可能也適應(yīng)水生生活；更有一些人認(rèn)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(rèn)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(jìn)食并不利，因?yàn)榇蟮娜鈮K將無法通過兩枚上犬齒的間隙而進(jìn)入口內(nèi)，劍齒虎正是由于無法獲得足夠的食物而導(dǎo)致滅絕的。在形形色色的假說中，“刺殺說”和“撕裂說”的擁護(hù)者最多。

“刺殺說”認(rèn)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(xì)分析了劍齒虎頭骨的結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)它們能運(yùn)用巨大的力量使上犬齒作向下的刺穿運(yùn)動。劍齒虎下頜開啟的角度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于現(xiàn)生的貓科動物，最大可以達(dá)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(shí)產(chǎn)生的動能。

持“撕裂說”的人認(rèn)為，劍齒太長、過于側(cè)扁，而且彎曲度太大，非常容易折斷，因此劍齒虎應(yīng)該不會采用刺殺這種高度危險(xiǎn)的行為方式。實(shí)際上劍齒虎在運(yùn)用上犬齒之前，應(yīng)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(diǎn)，同時(shí)盡量避免因獵物猛烈抗?fàn)幎鴮?dǎo)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(qiáng)壯的前肢骨和可收縮的爪子則是這種控制過程能夠進(jìn)行的基礎(chǔ)。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。