大熊猫体型肥硕似熊、丰腴富态，头圆尾短，头躯长1200-1800毫米，尾长100-120毫米。体重80-120千克，最重可达180千克，饲养的熊猫略重，一般雄性个体稍大于雌性。头部和身体毛色黑白相间分明，但黑非纯黑，白也不是纯白，而是黑中透褐，白中带黄。秦岭地区的个体偏大，体毛粗糙，腹毛略呈棕色色泽。岷山（尤以青川平武）则个体较小，体毛也较前者为细，腹毛棕色不明显，但凉山的个体并不偏小。
黑白相间的外表，有利于隐蔽在密林的树上和积雪的地面而不易被天敌发现。相对锋利的爪和发达有力的前后肢，有利于大熊猫能快速爬上高大的乔木。
大熊猫皮肤厚，最厚处可达10毫米。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。
大熊猫每天除去一半进食的时间，剩下的一半时间多数便是在睡梦中度过。在野外，大熊猫在每两次进食的中间睡2-4个小时，平躺、侧躺、俯卧，伸展或蜷成一团都是它们喜好的睡觉方式。在动物园里面，饲养员每天两次定时给它们喂食，所以大熊猫其他的时间都用来休息。即使在睡觉的时候大熊猫看起来也很可爱。它们非常的灵活，能够把它们笨重的身体摆成各种各样的姿势。最喜欢的姿势便是腿撑在树上，并用手遮住眼睛。
大熊猫最可爱的特点是它那胖嘟嘟的身体和他那内八字慢吞吞的行走方式。这是因为它们生活的环境里面，有充足的食物，没有天敌，没必要行动很快。但是，正是它这种慢吞吞的动作使它能够保存能量，以适应低能量的食物。它们有时候也会爬树侦察情况，逃避入侵者，或是打盹。
大熊猫善于爬树，也爱嬉戏。爬树的行为一般是临近求婚期，或逃避危险，或彼此相遇时弱者借以回避强者的一种方式。熊猫有时还下到山谷，串入到山村小寨或住宅，把锅盆桶具，尤其是圆形的器皿当成玩具，玩耍后弃置山野。有时它们还和羊、猪等家养的牲畜亲善，随着同吃同住。
通常情况下，大熊猫性情总是十分温顺，初次见人，常用前掌蒙面，或把头低下，不露真容。它们很少主动地攻击其他动物或人，在野外偶然相遇时，总是采用回避的方式。但一但当上了妈妈，其小宝贝就是神圣不可侵犯的，即便是关怀看望，也会惹怒母亲大动肝火，张牙舞爪，动手动脚。有时它们还爱作一些修饰及其他一些求适活动。可以象猫一样把身体伸直，前是伸开，后半身抬起，让身躯灵活舒展，或睡醒以后，前肢直伸打哈欠。如果被水沾湿或过河涉水后，也可以象狗一样把身上的水抖掉。
在野外，大熊猫通常在发情季节发生冲突，特别是当三到四只雄性追求一只发情的雌性时。有时候，雌性和雄性也会发生争斗。在动物园，它们的争斗通常是因为水，食物或某只大熊猫占据了好的地盘。