Тигр является крупнейшей и самой тяжёлой из диких кошек, но различные его популяции сильно различаются по размерам и массе тела. Материковые популяции тигра крупнее островных. Самыми крупными из них являются бенгальская и амурская популяции. Самцы данных популяций могут достигать до 2,3—2,5 м, а в отдельных случаях до 2,6—2,9 метров в длину без хвоста и весить до 250 кг, а в отдельных случаях до 300—350 кг.
Высота в холке до 1,15 м. Взрослый самец в природе обычно весит 180—250 кг. Рекордные массы бенгальского и амурского тигров в природе составляют 388,7 кг и 384 кг соответственно. Также упоминаются самцы массой в 325, 340, 350 и 360 кг, но они предоставляются из документально неподтверждённых или вторичных, третичных источников. Бенгальский весит в среднем — 220 кг, бенгальский обитающий в северной Индии и Непале — 235 кг. Амурский по современным данным в среднем в пределах 170—180 кг. (историческим 215 кг). Самки обычно заметно меньше самцов, у амурской и бенгальской популяций достигают массы 100—181 кг. С учётом существующих шести популяций тигров, средняя масса самца данного вида составляет около 170 кг, самки около 115 кг.
Тело у тигра массивное, вытянутое, мускулистое, гибкое. Передняя часть тела развита сильнее задней, в плечах тигр выше, чем в крестце. Хвост длинный, равномерно опушённый. На передних лапах по 5 пальцев, на задних — по четыре, все со втяжными когтями.
Голова с заметно выступающей лицевой частью и выпуклым лбом. Голова округлая. Череп довольно крупный и массивный, с широко расставленными скулами. Кондилобазальная длина черепа тигра превышает 200 мм. Задние концы носовых костей заходят за линию концов верхнечелюстных костей. Уши небольшие закруглённые. По бокам головы баки. Вибриссы расположены в 4—5 рядов, белые, порой у основания буроватые, очень упругие, длиной до 16,5 см, толщиной до 1,5 мм. Зрачок круглый, радужка жёлтая.
Хорошо развитые клыки, длина которых может достигать 8 см, помогают тигру убивать добычу. Длинный и подвижный язык оснащён по бокам особыми бугорками, которые покрыты ороговевшим эпителием и позволяют отделять мясо от скелета жертвы. Эти бугорки также помогают при «умывании».
Волосяной покров невысокий, довольно редкий, плотный и низкий у южных популяций, высокий и пушистый — у северных. Основной тон окраски тигров колеблется от ржаво-красного до ржаво-коричневого; живот, грудь и внутренняя поверхность лап светлые. Также имеются светлые отметины на тыльной поверхности ушей. Тело покрыто полосами, цвет которых варьирует от коричневого до полностью чёрного. По туловищу и шее полосы имеют поперечное вертикальное положение. На самом туловище одни полосы могут спускаться ниже, другие выше или даже уходить на брюхо. Все полосы характеризуются острыми нижними концами, иногда раздвоенными внизу или раздваивающимися и снова соединяющимися перед концом. На задней половине туловища полосы преимущественно располагаются более густо. Полосы, начинающиеся на крестце, уходят на заднюю сторону бёдер или заканчиваются посредине бедра. Некоторые, дойдя до верхней части голени, принимая наклонное косое направление, переходят на внутреннюю сторону ноги.
Область морды ниже ноздрей и область вибрисс, подбородок и нижняя челюсть белого окраса, кроме чёрных пятен на нижней губе в углах рта. Лоб, темя и затылок со сложным и изменчивым рисунком, образованным короткими поперечными чёрными полосами, часто неправильной формы. За ухом часто начинается длинная полоса, спускающаяся на шею и доходящая до горла. Бока головы и баки по белому полю покрыты несколькими чёрными полосами. Ухо с передней стороны покрыто белыми волосами, с задней — всегда чёрное с большим белым пятном в верхней половине.
Хвост всегда заканчивается чёрным кончиком и на большей своей части несёт поперечные полосы, образующие вокруг него сплошные кольца. У основания хвоста сплошных колец обычно нет. Тёмных поперечных полос на хвосте обычно 10, но бывает 8—9 и 11.
Форма и расстояние между полосами на шкуре тигра отличаются у различных популяций, но большинство тигров имеет более чем 100 полос. Половой диморфизм в окраске не выражен.
Расположение полос является уникальным у каждого отдельного животного, и, таким образом, может быть использовано для идентификации отдельных особей, аналогично отпечаткам пальцев у людей. Данная особенность иногда используется исследователями для идентификации в дикой природе отдельных особей, за которыми ведётся наблюдение. Основной функцией полос является маскировка хищника при охоте. Подобная окраска может являться частным случаем расчленяющей или дизруптивной окраски. Последняя представляет собой вид покровительственной окраски животных, характеризующийся наличием контрастных полос, нарушающих зрительное впечатление о контурах тела, из-за чего животное становится незаметными либо мало заметным на фоне окружающей среды. Окраска тигра варьирует в различных географических районах и служит одним из оснований для выделения популяций тигра.
Полосатый рисунок присутствует также и на коже, и, если сбрить мех, то на тёмных полосах отрастает тёмная шерсть, и рисунок полностью восстанавливается.
След самца более крупный и более вытянутый, чем у самки, средние пальцы яснее выступают вперёд. Величина следа самца длиной 15—16 см, ширина 13—14 см, у самки длина следа 14—15 см, ширина 11—13 см.
Тигры обладают хорошо развитым ночным зрением, а по некоторым данным, им частично присуще и цветовое зрение. Как и все представители рода пантер, тигр, благодаря строению гортани и голосовых связок, способен издавать рёв, однако в основном он подаёт голос только в период спаривания.
В дикой природе тигры в основном питаются копытными: для бенгальского тигра основной добычей являются такие виды, как олень индийский замбар, аксис, дикий кабан и нильгау; для амурского тигра — благородный олень, пятнистый олень, кабаны, косули и кабарга; для суматранского тигра — олень самбар, дикий кабан и чепрачный тапир. Также тигры могут охотиться на больших травоядных, таких как индийский буйвол, гаур и лось. Кроме того, время от времени тигры питаются и нетипичными для их рациона животными, такими как обезьяны, фазаны, зайцы, рептилии и даже рыба. Для полноценного питания тигру требуется порядка 50—70 копытных в год. У убитого оленя или кабана тигр может оставаться несколько дней, в течение которых поедает тушу. Взрослые индийские слоны чаще всего являются недосягаемой добычей для тигра, поэтому большие кошки стараются избегать встреч с ними, однако иногда они могут убивать молодых слонят. Есть неподтверждённые сообщения об удачных нападениях тигров на взрослых слонов. Например, Кесри Сингх приводит случай убийства тигром взрослого слона. Также известен по крайней мере один случай, когда тигр убил взрослую самку индийского носорога. Иногда тигры могут охотиться на домашних животных, таких как собаки, коровы, лошади и ослы. Растительную пищу — орехи, траву, фрукты — употребляют только летом. За раз тигр съедает до 30—40 кг мяса. Оголодавшие крупные самцы могут съесть до 50 кг мяса. Временное отсутствие пищи тигры переносят без ущерба для себя, благодаря наличию подкожной жировой клетчатки, слой которой у амурского тигра может достигать 5 см.
Тигры охотятся исключительно в одиночку, используя два приёма охоты: подкрадывание к добыче и ожидание её в засаде. Первый приём чаще используется тиграми зимой, второй — летом. Тигры обычно выслеживают и поджидают добычу на тропах и возле водопоев. Выследив животное, тигр подкрадывается к нему с подветренной стороны. При этом он перемещается короткими осторожными шагами, часто припадая к земле. Подобравшись к добыче на наиболее близкое расстояние, он настигает её несколькими огромными прыжками — самым стремительным способом передвижения. При ожидании в засаде тигр обычно выжидает, лёжа под ветром, а при приближении делает быстрый рывок на короткую дистанцию.
При промахах преследует добычу не далее 100—150 м. При этом, несмотря на большую массу тела, тигр может развить скорость до 60 км/ч практически на любой местности.
Больших копытных тигр старается схватить за горло, а потом удушить или сломать шею, позволяя жертве истечь кровью после прокуса сонной артерии и/или яремной вены. Этому способствует длина клыков тигра, составляющая 8 см (без корня). При охоте на добычу мелких размеров тигр часто прибегает к перелому позвоночника или конечностей жертвы.
Во время охоты тигр способен прыгать на высоту до 5 м и на 9—10 м в длину.
Убитую добычу тигр может нести, держа в зубах на весу или закинув на спину: таким образом, он может бежать с добычей массой в 100 килограммов; с грузом в 50 килограммов в зубах тигр может перепрыгивать препятствия высотой до двух метров. В случае охоты на очень крупную добычу (гауров и азиатских буйволов) тигр может перетягивать их по земле, при этом масса добычи иногда в 6—7 раз превышает его собственный. Умение охотиться является не врождённой формой поведения, а результатом обучения охотничьим приёмам тигрят матерью.
