São animais grandes e robustos, com aproximadamente 100 kg de peso. Têm pernas fortes, cabeça grande e corpo musculoso. A pelagem é amarelada, mais clara na parte ventral, coberta de manchas negras que, nos lados e dorso se agrupam formando rosetas com pontos negros no interior. Na cara e nas extremidades as manchas são menores, inteiramente pretas. Alguns exemplares apresentam colorido muito escuro, quase preto, o que não significa, como muitos acreditam, tratar-se de animais de espécie diferente, mas sim de formas melânicas da mesma espécie, nos quais o pigmento escuro se encontra espalhado por toda a pelagem. Quando se observa cuidadosamente um desses espécimes é possível perceber as rosetas, com a mesma forma e disposição encontradas nos animais de pelagem comum. Essas onças pretas são, erroneamente, chamadas de panteras. Existe ainda uma terceira variedade chamada cangussu, diferenciada das onças comuns por ter tamanho um pouco menor, cabeça mais volumosa e malhas pequenas e mais numerosas.

Vivem nas matas, em lugares sombrios e úmidos, perto de rios. Demarcam grandes territórios, não fazem toca, nem têm morada fixa. Andam e caçam solitariamente, exceto em épocas de reprodução ou quando estão com filhotes. Normalmente saem para caçar ao crepúsculo e comem, principalmente porcos-do-mato, capivaras e veados, mas também podem se alimentar de jacarés, peixes, aves e gado. Parecem não ter uma época determinadas para a reprodução. A gestação dura ao redor de 100 dias e nascem de 1 a 4 filhotes por vez, sendo 2 o número mais comum. A fêmea procura covas ou outros lugares escondidos, quando vai dar cria. Precisa de um abrigo seguro, pois os filhotes nascem pesando menos de 1 quilo, com os olhos fechados, podendo apenas arrastar-se pelo solo. Sua coloração parece com a dos adultos, porém com pintas mais próximas.

Até os dois meses de idade não saem do ninho e continuam dependendo da mãe durante 1 ano, idade em que são desmamados e começam a aprender a caçar. Ficam adultos com cerca de 2 anos, passando então a andar sós. Panthera onca palustris é a subespécie encontrada no Pantanal. Apesar de ser muito temida não é perigosa para o homem, pois procura sempre fugir em sua presença. É atualmente muito rara devido à caça intensiva que vem sofrendo. Seu território se acha cada vez mais restrito, o que a obriga a procurar alimento nas fazendas, onde é exterminada, quase que invariavelmente. Está na lista dos animais ameaçados de extinção. Na época da reprodução, os machos lutam entre si na escolha das fêmeas. Depois de 10 semanas de gestação elas dão à luz de 3 a 5 filhotes, que escondem em algum tronco oco, num matagal espesso ou entre as raízes de árvores grandes.