通常大熊猫的脑袋、脖子、躯干是白色的，而眼圈一周、鼻子、耳朵、四肢是黑色的。这种黑白相间的外表，有利于隐蔽在密林的树上和积雪的地面，不易被天敌发现。但在陕西秦岭佛坪自然保护区，共有五次发现白色大熊猫。除眼圈、四肢下部外，从耳朵到整个胸脯均为白色，堪称“宝中之宝”。
大熊猫属于食肉目、熊科、大熊猫亚科和大熊猫属唯一的哺乳动物。仅有二个亚种。雄性个体稍大于雌性。体色为黑白两色，脸颊圆，有很大的黑眼圈，标志性的内八字的行走方式，也有解剖刀般锋利的爪子。大熊猫皮肤厚，最厚处可达10毫米。
大熊猫每天需要花费将近一半的时间来进食。大熊猫的消化道保留了祖先的特性，与肉食类动物相似，如相对较短的消化道、锋利的犬齿、单室胃，没有盲肠以及相对锋利的爪和较发达的肉垫。