De minste var på størrelse med en jaguar, mens de største var tyngre enn noe nålevende kattedyr. Smilodon var tyngre bygget enn dagens store kattedyr. Bena var kortere; særlig bakbena var betydelig kortere enn hos en del nålevende kattedyr. De levde på en stor fot. De kraftige overarmsbena tyder på sterke forben, og at store eksemplarer hadde en enorm styrke i forbena. Som de fleste nålevende kattedyr kunne Smilodon trekke inn klørne. Halen var kort (som hos mange andre sabeltannkatter), trolig ca. 35 cm.