熊猫的脸型似猫那样圆胖，但整个体型又像熊，丰腴富态，头圆尾短，头部和身体毛色是黑白相间分明，即鼻吻端、眼睛周围、耳朵、前后肢和肩部是黑色，其余是白色。腹部淡棕色或灰黑色。臼齿发达，爪子除了五趾外还有一个拇指。这个拇指其实是一节腕骨特化形成，学名叫做桡侧籽骨，主要起握住竹子的作用。大熊猫毛密而有光泽，很耐寒。其体长120-180厘米，尾长10-20厘米，体重60-110千克。

黑白相间的外表，有利于熊猫隐蔽在密林的树上和积雪的地面。隐蔽方式极其厉害。大熊猫的自身优势让其能快速爬上高大的乔木。大熊猫皮肤厚，但身体不同部分的皮肤厚度也不一样，体背部厚于腹侧，体外侧厚于体内侧，皮肤的平均厚度约为5毫米，并且色白而富有弹性和韧性。

大熊猫的视觉极不发达。这是由于大熊猫长期生活于密密的竹林里，光线很暗，障碍物又多，致使其目光变得十分短浅。此外由于它的瞳孔像猫一样是纵裂的。因此，当夜幕降临的傍晚，它们还能活动。