与其他现代鲨鱼相似，牠的骨骼是软骨而非硬骨，形成骨骼化石纪录的缺乏。但是，巨齿鲨约过百的大型坚硬珐瑯质牙齿则保存了很久。这些牙齿与大白鲨的牙齿相似，且约为21公分长（斜边长度）。最近研究指牠是大白鲨的近亲。这个近亲论说却不断被受质疑，认为牙齿的类似是因趋同演化的缘故。无论如何，从牙齿来看，这种生物在史前一定是体型巨大的猎食者。据估计，巨齿鲨最大的体型为20.3公尺，平均体型为16-18公尺(公鲨平均体型为16公尺。母鲨则较大，平均体型为18公尺)。从这种身型来看，巨齿鲨的体重最重为103吨，平均体重为60