เสือมีต้นตระกูลและบรรพบุรุษที่มีลักษณะคล้ายชะมด เมื่อประมาณ 39 ล้านปีก่อน วิวัฒนาการจากดึกดำบรรพ์จนกลายมาเป็นเสือในปัจจุบัน ซึ่งลักษณะโครงสร้างของร่างกายและลายขน ช่วยเพิ่มศักยภาพและประสิทธิภาพในการล่าเหยื่อ สัตว์ในตระกูลเสืออาศัยอยู่กระจัดกระจายทั่วทุกแห่งในโลก ยกเว้นในเขตแอนตาร์กติกา หมู่เกาะออสเตรเลีย หมู่เกาะอินดิสตะวันตก เกาะมาดากัสการ์และหมู่เกาะบางแห่งในคาบมหาสมุทร

สัตว์ในกลุ่มเสือและแมวปัจจุบันจัดอยู่ในวงศ์ ฟิลิดี (Felidae) จำแนกออกเป็น 4 สกุลหลัก ๆ คือ

1. แพนเทอรา (Panthera)
2. ฟีลีส (Felis)
3. นีโอฟีลีส (Neofelis)
4. อาซินโอนิกซ์ (Acinonyx)

• เสือในสกุล แพนเทอรา เป็นเสือขนาดใหญ่ที่สามารถส่งเสียงคำรามได้ เพราะมีเส้นเอ็นหรือสายเสียงพิเศษเฉพาะ เสือในสกุลนี้ได้แก่ สิงโต เสือโคร่ง เสือดาว และเสือจากัวร์ และบางครั้งยังรวมถึงเสือดาวหิมะ และ เสือพูม่า (puma) [10] แต่สำหรับเสือดาวหิมะ ซึ่งเป็นเสือที่มีขนาดใหญ่แต่ไม่สามารถคำรามได้ ซึ่งสามารถจัดแบ่งสกุลของเสือดาวหิมะไว้ในสกุล อันเซีย (Uncia) เสือในสกุลแพนเทอราเป็นเสือที่มีขนาดใหญ่ เหยื่อของเสือสกุลนี้จึงเป็นสัตว์กินพืชขนาดใหญ่เช่นกัน แต่ในบางครั้งก็กินซากสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่มีขนาดเล็ก นก หรือแม้แต่แมลง

• แมวในสกุลฟีลีส เป็นสัตว์ในกลุ่มเสือและแมวขนาดเล็กที่สุดในบรรดาเสือทุกสกุล เสือในสกุลนี้ไม่สามารถคำรามได้เช่นเดียวกับเสือดาวหิมะ แต่สามารถส่งเสียงขู่ได้ เช่น แมวดาว แมวป่า หรือ เสือไฟ

• เสือในสกุลนีโอฟีลีส เป็นเสือขนาดกลางและไม่สามารถคำรามได้เช่นเดียวกับแมวสกุลฟีลีส มี 2 ชนิดคือ เสือลายเมฆและเสือลายเมฆบอร์เนียว

• เสือในสกุลอาซินโอนิกซ์ เป็นเสือที่มีเพียงชนิดเดียวคือ เสือชีต้า ซึ่งเป็นสัตว์บกที่วิ่งเร็วที่สุดในโลก

เสือเป็นสัตว์ที่มีกล้ามเนื้อแข็งแรง มีหัวที่ค่อนข้างกลม รูปร่างและร่างกายปราดเปรียวคล่องแคล่วว่องไว สามารถย่อง วิ่งไล่หรือจู่โจมเข้าหาเหยื่อได้อย่างรวดเร็ว ใช้เท้าหน้าทั้งสองข้างจับเหยื่อ เท้าหลังมี 4 นิ้ว เท้าหน้ามี 5 นิ้ว มีหัวแม่เท้าเล็กและอยู่สูงกว่านิ้วอื่น ๆ เสือทุกชนิดจะมีลักษณะรวมกันที่ทำให้ถูกจัดไว้ในกลุ่มของเสือแต่ก็แตกต่างจนทำให้ต้องจำแนกออกเป็นหลายชนิด โดยดูจากลักษณะของกะโหลก สีขน ขนาดและรูปร่างของเสือ สัดส่วนของขาทั้งสีรวมไปถึงหาง ซึ่งลักษณะที่มีร่วมกันทั้งหมดสามารถที่จะอธิบายถึงลักษณะทางกายภาพเฉพาะของเสือในแต่ละชนิด ทำให้สามารถอธิบายถึงพฤติกรรมและสภาพแวดล้อมได้ ซึ่งลักษณะโครงสร้างทางกายภาพของเสือ สามารถแบ่งออกได้ดังนี้[4]

กะโหลก

เสือเป็นสัตว์ที่มีใบหน้าสั้นเนื่องจากลักษณะของกะโหลกซึ่งอยู่ภายใน แต่กะโหลกของเสือในแต่ละชนิดไม่เหมือนกันจะมีความแตกต่างกันตามแต่ละชนิดของเสือเช่นกะโหลกของเสือโคร่งซึ่งเป็นเสือที่มีขนาดใหญ่ เสือชีต้าซึ่งเป็นเสือที่มีขนาดกลางและแมวดาวหรือแมวป่าซึ่งเป็นเสือที่มีขนาดเล็กหรือแมวในสกุลฟีลีสชนิดหนึ่ง กะโหลกเสือโคร่งจะมีลักษณะที่ค่อนข้างยาว กะโหลกเสือชีต้าจะมีลักษณะค่อนข้างสูง นอกจากนี้กะโหลกเสือโคร่ง เมื่อนำมาเทียบส่วนกับสมองภายในแล้วจะใหญ่กว่ามาก ในขณะที่เสือขนาดเล็กจะไม่มีความแตกต่างกันเท่าใดนัก

ความแตกต่างของกะโหลกเสือที่มีขนาดใหญ่และกะโหลกเสือที่มีขนาดเล็ก เป็นผลมาจากการวิวัฒนาการของขนาดร่างกาย เพราะในช่วงที่เสือวิวัฒนาการร่างกายให้ใหญ่ขึ้น ส่วนสมองกลับไม่ได้เพิ่มขนาดให้ใหญ่ขึ้นในอัตราเดียวกันกับขนาดของร่างกาย เพราะฉะนั้นสัดส่วนของสมองต่อกะโหลกของเสือที่มีขนาดใหญ่ จะเล็กกว่าเสือที่มีขนาดเล็ก ทั้งนี้รวมทั้งขนาดของขนาดเบ้าตาต่อกะโหลก เสือที่มีขนาดใหญ่ก็มีขนาดที่เล็กกว่าเสือขนาดเล็กด้วย เพราะลูกนัยน์ตาของเสือไม่ได้ขยายใหญ่ขึ้นตามขนาดของร่างกายเช่นเดียวกับสมอง

สำหรับกะโหลกเสือโคร่งที่มีลักษณะค่อนข้างยาวมีสาเหตุมาจากเมื่อร่างกายของเสือมีขนาดใหญ่ขึ้น กล้ามเนื้อบนใบหน้าโดยเฉพาะกล้ามเนื้อบริเวณกรามต้องการพื้นที่ยึดเกาะมากยิ่งขึ้น ส่วนด้านบนและด้านหลังของกะโหลกจึงต้องยืดขยายออกมารองรับ ทำให้กะโหลกเสือที่มีขนาดใหญ่มีสัดส่วนที่ยาวกว่ากะโหลกของเสือที่มีขนาดเล็ก

ส่วนเสือชีต้ามีกะโหลกที่สูงแตกต่างจากเสือทั้งสองประเภท เนื่องจากจะมีช่องโพรงจมูกที่มีขนาดใหญ่และลึกกว่าเข้าไปภายในกะโหลก ซึ่งถ้าพิจารณาจากบริเวณด้านหน้าจะเห็นว่าระยะห่างของเบ้าตากับฟันบนจะห่างกันมากกว่าเสือชนิดอื่น ๆ เนื่องจากเสือชีต้าเป็นสัตว์ที่วิ่งไล่จับเหยื่อด้วยความเร็วสูง ช่องโพรงจมูกที่มีขนาดใหญ่นี้จึงช่วยให้การหายใจของเสือชีต้ามีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น

สมอง

สมองคืออวัยวะส่วนที่สำคัญที่สุดส่วนหนึ่งของสัตว์มีชีวิตทุกประเภท เพราะสมองคือศูนย์รวบรวมของระบบประสาทต่าง ๆ เช่นการสัมผัส การรับรู้ การเคลื่อนไหวหรือการสั่งการ ทุกอย่างจะต้องผ่านสมองแทบทั้งสิ้น ซึ่งสมองของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ประกอบไปด้วยส่วนต่าง ๆ จำนวนมาก บริเวณสมองชั้นนอกหรือที่เรียกว่า คอร์เทกซ์ (Cortex) จะทำหน้าที่ประมวลข้อมูลต่าง ๆ จากระบบประสาทโดยทำการแบ่งแยกพื้นที่สำหรับแต่ละระบบออกเป็นส่วน ๆ เช่นพื้นที่บริเวณสมองชั้นนอกจะทำหน้าที่จัดการกับระบบประสาทการเคลื่อนไหว

ผิวสมองบริเวณด้านนอกไม่เรียบ แต่เป็นร่องหยักเป็นคลื่น ซึ่งจำนวนของร่องหยักนี้จะเป็นตัวบ่งบอกถึงความสามารถของระบบประสาทในส่วนนั้น ระบบประสาทในส่วนใดที่มีความสามารถมากก็ย่อมที่จะมีข้อมูลเป็นจำนวนมาก ทำให้สมองในส่วนนี้มีรอยหยักมากยิ่งขึ้น ถ้าส่วนใดที่มีความสามารถน้อยก็ต้องการรอยหยักของสมองน้อย เป็นต้น แต่ถึงอย่างไรสำหรับสัตว์ที่สูญพันธ์ไปแล้วย่อมที่จะไม่มีสมองเหลือไว้ให้ศึกษา แต่ผิวด้านในกะโหลกของสัตว์กินเนื้อจะคงร่องและรอยหยักทุกอย่างเหมือนสมองชั้นนอก ทำให้นักโบราณชีววิทยา ศึกษาดูการเปลี่ยนแปลงและพัฒนาการของสมองภายในระบบประสาทจากซากดึกดำบรรพ์ได้ เหมือนกับตัวอย่างที่ยังคงมีชีวิตอยู่

สำหรับการศึกษาซากดึกดำบรรพ์ของสัตว์ในกลุ่มเสือพบว่ามีการเปลี่ยนแปลงในยุคแรก ๆ ของสมองของเสือในกลุ่มนิมราวิดีและฟิลิดี คือระบบประสาทการดมกลิ่นลดพื้นที่ลง จากหลักฐานตรงส่วนนี้สอดคล้องกับสัดส่วนบริเวณหน้าที่หดสั้นเข้า ซึ่งแสดงว่าสัตว์ในกลุ่มเสือนั้นมีความสามารถในการดมกลิ่นได้ไม่ดีเท่าสัตว์กินเนื้อกลุ่มอื่น เช่น หมาป่าและหมาจิ้งจอก การเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญที่ยังคงเหลือในปัจจุบันในสัตว์ที่มีลักษณะคล้ายเสือในกลุ่มฟิลิดี คาดการณ์ว่าอาจจะเกิดขึ้นเมื่อประมาณ 10 ล้านปีก่อน คือสมองของเสือที่มีขนาดใหญ่ได้ขยายพื้นที่ส่วนที่ทำการควบคุมการเคลื่อนไหว ส่งผลให้เสือมีประสิทธิภาพการเคลื่อนไหวร่างกายดียิ่งขึ้น นอกจากนี้ยังเกิดการเปลี่ยนแปลงในส่วนอื่น ๆ อีกด้วย เช่นสมองส่วนที่ทำหน้าที่จัดการเกี่ยวกับระบบประสาทการได้ยินก็จะมีพื้นที่เพิ่มมากยิ่งขึ้น

นัยน์ตาเสือ

เสือเป็นสัตว์ที่มีระบบประสาทสัมผัสที่ดีมากเป็นพิเศษ โดยเฉพาะระบบประสาทในด้านการมองเห็น เสือเป็นสัตว์ที่มีวิวัฒนาการในหลาย ๆ ด้านเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการล่าเหยื่อ ลูกนัยน์ตาของเสือมีเซลล์ที่สามารถรับภาพที่มีความสำคัญต่อการมองเห็น 2 ชนิด คือ เซลล์รูปแท่ง (Rod Cell) และ เซลล์รูปกรวย (Cone Cell) เซลล์รูปแท่งเป็นเซลล์ที่มีความไวต่อแสงมาก ทำหน้าที่รับภาพที่มีแสงสว่างน้อย ๆ เช่น การมองเห็นของเสือในเวลากลางคืน หรือการมองเห็นความเคลื่อนไหวของเหยื่อ ส่วนเซลล์รูปกรวยจะทำหน้าที่รับภาพที่มีแสงมาก เช่น การมองเห็นของเสือในเวลากลางวัน รวมทั้งการมองเห็นภาพที่เป็นสี ซึ่งเซลล์รูปกรวยจะให้รายละเอียดของวัตถุที่อยู่นิ่งกับที่ได้เป็นอย่างดี ซึ่งการที่เสือสามารถมองเห็นได้ทั้งในเวลากลางวันและกลางคืน มีสาเหตุมาจากการที่เสือสามารถขยายรูม่านตาและแก้วตาได้กว้างเมื่อเทียบกับขนาดของจอรับภาพ โดยปกติแล้วรูม่านตาของเสือจะมีลักษณะกลม แต่เมื่อเสือต้องอยู่ในที่ที่มีแสงจ้า เสือในสกุลแพนเทอราจะหดรูม่านตาให้เป็นรูปวงกลม ในขณะที่แมวในสกุลฟิลิสจะหดรูม่านตาให้เป็นรูปวงรี เพราะเซลล์รูปแท่งมีจำนวนมากกว่าเซลล์รูปกรวยซึ่งตรงกันข้ามกับสัตว์ที่หากินในเวลากลางวันซึ่งจะมีเซลล์รูปกรวยมากกว่าเซลล์รูปแท่ง

เสือสามารถมองเห็นภาพเป็นมิติได้เช่นเดียวกับมนุษย์หรือลิง ซึ่งลักษณะพิเศษอีกอย่างที่ช่วยให้การมองเห็นของเสือคือ ตำแหน่งของดวงตา ในบรรดาสัตว์กินเนื้อด้วยกันทั้งหมด เสือมีตำแหน่งของดวงตาที่คล้ายกับมนุษย์มากที่สุด โดยดวงตาทั้งคู่จะตั้งอยู่บนใบหน้าที่สั้น ภาพจากดวงตาแต่ละข้างของเสือจะเหลื่อมซ้อนทับกันพอดีเป็นพื้นที่กว้าง ทำให้เสือสามารถมองเห็นภาพเป็นมิติและสามารถกำหนดระยะวัตถุได้อย่างแม่นยำ คุณสมบัตินี้มีความจำเป็นมากสำหรับสัตว์กินเนื้อเช่นเสือ นัยน์ตาทั้งคู่ที่ตั้งอยู่ชิดกันบนบริเวณใบหน้า จะแตกต่างจากสัตว์กินพืชที่มีนัยน์ตาทั้งคู่อยู่ในบริเวณด้านข้างของลำตัว เพื่อการมองเห็นที่รอบตัวและเป็นการป้องกันอันตรายจากสัตว์กินเนื้อ จอรับภาพของเสือสามารถตอบสนองต่อแสงได้มากขึ้นโดยอาศัยฉากสะท้อนแสงจากด้านหลังของ จอตา (Retina) มีชื่อว่า เทปมัม (Tepetum) ซึ่งโดยปกติแล้วแสงที่เข้าสู่นัยน์ตาบางส่วนจะผ่านจอรับภาพไป โดยที่ไม่ถูกเซลล์รับภาพรับรู้หรือดูดกลืนเก็บเอาไว้ เทปมัมจะช่วยสะท้อนแสงส่วนนี้กลับมาเพื่อให้โอกาสแก่เซลล์รับภาพอีกครั้ง

แต่ถึงอย่างไรแสงบางส่วนเมื่อสะท้อนฉากเทปมัมแล้วก็ยังไม่ถูกจอภาพรับภาพ ดูดกลืนเก็บเอาไว้และจะเดินทางกลับออกมาทาง รูม่านตา (Pupil) ด้วยเหตุนี้เมื่อแสงไฟไปกระทบโดนตาเสือในเวลากลางคืน จึงเห็นนัยน์ตาเสือสะท้อนแสงไฟเป็นดวง ซึ่งแสงที่สะท้อนในนัยน์ตาเสือก็คือแสงไฟที่เข้าไปสะท้อนกับเทปมัมแล้วกลับออกมานั่นเอง นัยน์ตาของเสือจะสะท้อนแสงเหมือนมีกระจกอยู่ด้านใน เพราะมีฉากสะท้อนแสงที่หลังจอรับภาพ ทำให้สามารถรับแสงได้มากกว่าปกติ ช่วยในการมองเห็นในเวลากลางคืน

สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมส่วนใหญ่ซึ่งรวมทั้งเสือและมนุษย์จะมีรูม่านตาเป็นรูปวงกลม เวลาเสือหรี่ตาหรือหดรูม่านตาให้เล็กลงก็จะยังคงรูปวงกลมเอาไว้ แต่สำหรับแมวในสกุลฟิลิส ซึ่งบางครั้งคนไทยเรียกเป็นเสือขนาดเล็ก เช่น แมวป่า แมวลายหินอ่อน ฯลฯ รวมทั้งแมวบ้าน จะมีกล้ามเนื้อม่านตาที่สามารถบังคับการหดขยายรูม่านตาแตกต่างกันออกไป คือจะหดรูม่านตาเป็นรูปวงรีในแนวตั้ง เรียกว่า รูม่านตาแบบสลิต (Slit Pupil) รูม่านตาจะหดได้แคบกว่าในรูปแบบวงกลม ทำให้แสงสามารถผ่านเข้าสู่ตาได้น้อยกว่า เสือที่มีขนาดเล็กและสัตว์หากินในเวลากลางคืนจึงจำเป็นต้องมีรูม่านตาแบบสลิต เพื่อเป็นการป้องกันแสงจ้าในช่วงเวลากลางวัน ไม่ให้เข้าไปทำลายจอรับภาพซึ่งมีความไวต่อแสง ส่วนเสือที่มีขนาดใหญ่มักออกหากินทั้งในเวลากลางวันและกลางคืน จึงไม่จำเป็นต้องมีรูม่านตาแบบสลิต

เสียงคำราม

เสียงคำรามของเสือนั้นจะดังก้องกังวานไปทั่วบริเวณ ซึ่งเป็นเอกลักษณ์เฉพาะตัวซึ่งสัตว์อื่นไม่สามารถทำได้ แต่เสือไม่สามารถคำรามได้ทุกชนิด มีเสือที่มีขนาดใหญ่เพียง 4 ชนิดเท่านั้นที่สามารถคำรามได้ คือ

1. สิงโต
2. เสือโคร่ง
3. เสือจากัวร์
4. เสือดาว

เพราะเสือจะมีโครงสร้างกระดูกบริเวณกล่องเสียงซึ่งเรียกว่า กลุ่มกระดูกลิ้น (Hyoid) [11] แตกต่างจากเสือในชนิดอื่น ๆ ซึ่งเสือทั้ง 4 ชนิดนี้จัดอยู่ในสกุลแพนเทอรา (Pahthera) มีเสือดาวหิมะเป็นเสือเพียงชนิดเดียวในสกุลแพนเทอราที่ไม่สามารถคำรามได้[12][13] รวมถึงเสือขนาดกลาง เสือขนาดเล็ก และแมวบ้านด้วยที่ไม่สามารถคำรามได้

วิวัฒนาการของกระดูกลิ้นของเสือนั้น เคยเป็นส่วนหนึ่งของกระดูกเหงือกในสัตว์คล้ายปลาในยุคดึกดำบรรพ์ ซึ่งต่อมาได้วิวัฒนาการมาเป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ส่วนหนึ่งของกระดูกเหงือกนี้จึงเปลี่ยนแปลงไปจากลักษณะดั้งเดิมและกลายมาเป็นกระดูกลิ้นของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในปัจจุบัน สำหรับกลุ่มกระดูกของเสือ ประกอบด้วยกระดูกหลายชิ้นต่อกันเป็นสายคล้อง มีลักษณะคล้ายกับรูปตัว H ซึ่งทำหน้าที่เชื่อมหลอดลมและกล่องเสียงไว้ด้วยกล้ามเนื้อ รวมทั้งมีหน้าที่ในการช่วยเหลือการทำงานของลิ้น และกล้ามเนื้อบริเวณลิ้นอีกด้วย

โดยทั่วไปกลุ่มกระดูก ลิ้นของเสือที่ไม่สามารถคำรามได้ ประกอบด้วยสายกระดูกขนานกัน 2 สาย ในแต่ละสายจะมีกระดูก 5 ชิ้นเรียงต่อกันคือ

• ทิมพาโนฮายอัล (Tympanohyal)
• สตายโลฮายอัล (Stylohyal)
• อิพิฮายอัล (Epihal)
• ซีราโตฮายอัล (Ceratohyal)
• ทายโรฮายอัล (Thyrohyal)

สายกระดูกทั้ง 2 จะเชื่อมต่อกันในบริเวณข้อต่อระหว่างกระดูกซีราโตฮายอัลกับกระดูกทายโรฮายอัล โดยกระดูกชิ้นหนึ่งที่เรียกว่า แกนกระดูกไฮออยด์ (Body of Hyoid) ซึ่งสำหรับเสือขนาดใหญ่ที่สามารถคำรามได้ เช่นสิงโต กลุ่มกระดูก ลิ้น จะมีลักษณะคล้ายกับของเสือที่ไม่สามารถคำรามได้ แต่จะมีเส้นเอ็นยาว ๆ เข้ามาแทนที่กระดูกอิพิฮายอัล ขณะที่กระดูกชิ้นต่อมาคือ ซีราโตฮายอัลและแกนกระดูกฮาออย จะมีขนาดที่ใหญ่ขึ้นเมื่อนำมาเทียบกับกระดูกทิมพาโนฮายอัลและสตายโลฮายอัล ทั้งนี้เพื่อเป็นการช่วยค้ำจุนกล่องเสียงที่มีขนาดใหญ่มากนั่นเอง

ในปี พ.ศ. 2377 ริชาร์ด โอเวน นักโบราณชีววิทยารายงานว่าสิงโตมีเส้นเอ็นที่ยาวถึง 6 นิ้วและสามารถยืดออกไปได้ถึง 8 - 9 นิ้ว ส่วนกล่องเสียงจะอยู่ลึกลงไปในบริเวณลำคอมากยิ่งขึ้น เพดานด้านบนและลิ้นก็จะยาวขึ้นเพื่อให้ช่องหายใจยาวและใหญ่ขึ้น โครงสร้างเหล่านี้จะทำให้สิงโตสามารถที่จะเปล่งเสียงคำรามดังกังวาน แต่สำหรับเสือที่มีขนาดใหญ่ที่สามารถคำรามได้เช่นกัน ได้แก่ เสือโคร่ง เสือดาว และ เสือจากัวร์ ก็จะพบเส้นเอ็นพิเศษทำหน้าที่เหมือนสายเสียงนี้เช่นกัน ซึ่งสำหรับเสือจากัวร์จะมีกลุ่มกระดูกลิ้นที่แตกต่างจากเสือที่สามารถคำรามได้ชนิดอื่น ๆ เล็กน้อย คือยังคงมีกระดูกอิพิฮายอัลและมีเส้นเอ็นสายเสียงอยู่ระหว่างกระดูกอิพิฮายอัลกับกระดูกซีราโตฮายอัลด้วย ซึ่งนักวิทยาศาสตร์บางคนได้ให้ความเห็นว่าเสือจากัวร์นั้น อาจจะมีวิวัฒนาการต่ำที่สุดในบรรดากลุ่มเสือที่สามารถคำรามได้ทั้ง 4 ชนิด เพราะเส้นเอ็นสายเสียงยังไม่ได้แทนที่กระดูกอิพิฮายอัลจนหมด สิงโต เสือโคร่ง และ เสือดาวบางตัวมีปุ่มกระดูกตรงบริเวณปลายเส้นเอ็น ซึ่งอาจจะเป็นกระดูกอิพิฮายอัลที่ยังคงหลงเหลืออยู่

นอกจากนี้ยังพบว่าสิงโตตัวหนึ่งมีกระดูกสตายโลฮายอัลข้างหนึ่ง เป็นกระดูกชิ้นเดียวกันในลักษณะที่เหมือนปกติของสิงโต เสือโคร่ง และ เสือดาวทั่วไป แต่กระดูกสตาลโลฮายอัลอีกข้างหนึ่งนั้น กลับเห็นได้ชัดเจนว่าเกิดจากกระดูก 2 ชิ้นที่เชื่อมเข้าหากัน โดยกระดูกชิ้นที่ต่อเข้ากับเส้นเอ็น จะเล็กกว่ากระดูกชิ้นที่อยู่ใกล้กับใบหู ซึ่งตำแหน่งของกระดูกชิ้นเล็ก ๆ นี้ก็คือตำแหน่งเดิมของกระดูกอิพิฮายอัลนั่นเอง และจากการตรวจพบกระดูกอิพิฮายอัลในเสือที่สามารถคำรามได้ แสดงความแตกต่างระหว่างเสือจากัวร์และเสือชนิดอื่น ๆ หรือแม้กระทั่งความแตกต่างของกระดูกภายในเสือตัวเดียวกันเองก็ตาม เป็นหลักฐานทางวิวัฒนาการของเส้นเอ็นสายเสียง ซึ่งเข้ามาแทนที่กระดูกอิพิฮายอัลและทำให้เสือที่มีขนาดใหญ่ทั้ง 4 ชนิดสามารถคำรามได้ แต่สำหรับแมวบ้านหรือเสือที่มีขนาดเล็กชนิดอื่น ๆ แม้ว่าจะส่งเสียงคำรามเช่นเดียวกันกับเสือที่มีขนาดใหญ่ทั้ง 4 ชนิด แต่มันสามารถที่จะส่งเสียงขู่ (Purr)

การส่งเสียงขู่คำรามของสิงโต เสือโคร่ง และ เสือดาวรวมทั้งเสือชีต้าด้วยนั้น โดยทั่วไปแล้วแมวบ้านจะทำเสียงขู่ได้ทั้งที่ขณะมันหายใจเข้าและออก และมักจะทำบ่อย ๆ ซึ่งแตกต่างกับเสียงขู่ของสิงโตที่เกิดจากการหายใจออกเพียงอย่างเดียวเท่านั้น และไม่ใช่สิ่งที่สามารถทำเป็นปกติ จากการสำรวจพบว่าเสือดาวหิมะนั้น สามารถส่งเสียงขู่ได้เหมือนกับแมวบ้าน แต่มันเป็นเสือที่มีขนาดใหญ่ที่ไม่สามารถคำรามได้เช่นเดียวกับสิงโต เสือโคร่งและเสือดาว ซึ่งเสือที่มีขนาดใหญ่ 7 ชนิดได้แก่สิงโต เสือโคร่ง เสือดาว เสือดาวหิมะ เสือจากัวร์ สิงโตภูเขา (Puma) และเสือลายเมฆ พบว่ามีเพียงสิงโตภูเขาเพียงชนิดเดียวเท่านั้นที่สามารถส่งเสียงขู่ได้เหมือนกับแมวบ้าน

ขนและลาย

เสือเป็นสัตว์ที่มีขนปกคลุมทั่วทั้งร่างกาย และลายของเสือนับว่ามีรูปแบบที่สวยงามโดดเด่นกว่าลายของสัตว์ชนิดอื่น ความสวยงามของลายเสือเป็นสิ่งล่อตาล่อใจให้มนุษย์ออกล่าเพื่อเอาหนังมาทำเป็นเครื่องประดับบ้านหรือเครื่องนุ่งห่ม เช่นหนังของเสือโคร่ง เสือดาว เป็นที่น่าสงสัยว่าเสือแต่ละชนิดนั้นมีลายขนที่แตกต่างกัน เช่น ลายดอก ลายจุด ลายทางยาวหรือสีขนที่เรียบ ๆ ไม่มีลวดลาย เนื่องจากลายของเสือนั้นเกิดจากอิทธิพลของสภาพแวดล้อมที่เสืออาศัย เพราะเสือจะใช้ลายและสีขนเพื่อปกปิดตัวจากศัตรูหรือใช้สำหรับพรางตัวในการออกล่าเหยื่อ เช่น สิงโต จะมีขนสีน้ำตาลปนเหลืองที่กลมกลืนกับทุ่งหญ้าในแอฟริกา เสือไฟหรือแมวป่าที่ออกล่าเหยื่อในบริเวณทุ่งหญ้าเตี้ย ๆ จึงไม่มีลายไว้สำหรับพรางตัว

เสือโคร่งที่มีลายขวางบริเวณลำตัวจะช่วยซ่อนตัวของมันไว้อย่างมิดชิดในบริเวณป่าและต้นไม้หรือพงหญ้า เสือจากัวร์ เสือดาวและเสือลายเมฆจะใช้ลายดอกดวงบริเวณลำตัวพรางตัวในแดดใต้ร่มเงาของต้นไม้ ซึ่งใช้สำหรับพักผ่อนหรือดักคอยเหยื่อ ลายเสือเกิดจากการประกอบขึ้นของสีความเข้มของสีและรูปแบบของลายในแต่ละชนิดจะปรากฏบนขนแต่ละเส้นบริเวณลำตัว ถึงแม้ว่าลักษณะลายและขนโดยรวมของเสือแต่ละชนิดจะมีความแตกต่างกัน แต่จะมีลักษณะปลีกย่อยที่คล้ายกันบ้างเช่น เสือที่มีขนาดใหญ่มักจะมีหย่อมขนหรือแถบขนสีขาวปรากฏ ณ ตำแหน่งที่น่าสนใจบางแห่งในร่างกาย เช่น เสือโคร่งนั้นจะมีหย่อมขนสีขาวตรงบริเวณหลังใบหู ซึ่งสามารถมองเห็นได้ชัดเจนในที่ที่มีแสงน้อย ซึ่งลูกเสือโคร่งจะใช้หย่อมขนสีขาวนี้ติดตามแม่เสือไปยังที่ต่าง ๆ

เสือดาวและเสือดาวหิมะจะมีแถบขนสีขาวที่บริเวณใต้หาง ส่วนเสือชีต้าจะมีกระจุกขนสีขาวหรือวงแหวนสีดำสลับสีขาวที่บริเวณส่วนปลายของหาง ซึ่งเสือทั้ง 3 ชนิดนี้จะมักจะยกบริเวณปลายส่วนหางหรือม้วนปลายหางในขณะเดิน เพื่อให้ขนสีขาวที่บริเวณปลายหางจะเป็นจุดสังเกตสำหรับลูกเสือตัวเล็ก ๆ ที่เดินตามหลังแม่เสือ

กรงเล็บ

เสือเป็นสัตว์ที่สามารถหดและกางกรงเล็บได้ โดยใช้หลักการทำงานร่วมกันของอวัยวะหลายส่วน ซึ่งจะมีเส้นเอ็นที่มีลักษณะพิเศษทำหน้าที่ควบคุมการหดและกางเล็บซึ่งจะต้องรักษาสภาพสมดุลและความสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน รวมทั้งกล้ามเนื้อซึ่งจะทำหน้าที่ป้องกันเป็นปลอกหุ้มเล็บไว้ภายใน กลไกโดยทั่วไปคือเสือจะใช้กล้ามเนื้อบริเวณขาหน้า ทำหน้าที่บังคับดึงหรือคลายเส้นเอ็น ซึ่งจะยึดกระดูกเท้าทุก ๆ นิ้วให้หดหรือกางเล็บตามต้องการ กลุ่มของเส้นเอ็นนี้จะถูกหุ้มด้วยหนังพังผืดแผ่นหนึ่งตรงบริเวณข้อเท้า ทำให้เมื่อกล้ามเนื้อส่วนนี้หดตัวดึงเส้นเอ็น เส้นเอ็นจะเคลื่อนไหวได้โดยไม่เลื่อนหลุดออกจากข้อเท้า

อุ้งเท้าของเสือในเวลาปกติจะหดเล็บไว้ในปลอกเนื้อ ซึ่งจะติดอยู่กับกระดูกนิ้วชิ้นปลาย (กระดูกนิ้วของเสือมี 3 ชิ้น คือ ชิ้นปลายซึ่งจะมีเล็บติดอยู่ ชิ้นกลางและชิ้นโคน) ในสภาพเช่นนี้กล้ามเนื้อจะไม่ได้หดตัวจึงไม่มีเส้นเอ็นใดถูกดึง แต่แผ่นพังผืดที่หุ้มเอ็นตรงบริเวณข้อเท้าจะเหนี่ยวรั้งเอ็นเอาไว้ ทำให้กระดูกนิ้วชิ้นปลายเลื่อนมาอยู่ที่ข้างกระดูกนิ้วชิ้นกลาง และเล็บที่ปลายนิ้วก็จะเข้ามาซ่อนอยู่ใบริเวณปลอกเนื้อ ซึ่งการที่เสือหดเล็บนี้ รอยเท้าของเสือจึงไม่ปรากฏรอยเล็บให้เห็นบนดินเวลามันเดิน ส่วนรอยเท้าเสือก็คือรอยของอุ้งนิ้วซึ่งจะรองรับข้อต่อของกระดูกระหว่างกระดูกชิ้นปลายและกระดูกชิ้นกลาง

เมื่อกล้ามเนื้อหดตัวจะดึงเอาเส้นเอ็นบนและล่างของกระดูก ทำให้ข้อต่อระหว่างกระดูกชิ้นต่าง ๆ เคลื่อนไหวและจะกางเล็บออกพร้อมใช้งาน ซึ่งก็คือการหดตัวของกล้ามเนื้อ เอกซ์เทนเซอร์ (Extensor) จะดึงกระดูกนิ้วชิ้นกลางโดยผ่านทางเส้นเอ็นบน ทำให้นิ้วเท้าของเสือเหยียดออกแต่เล็บจะยังคงไม่กาง เพราะเส้นเอ็นด้านบนนี้ไม่ได้ดึงเอากระดูกนิ้วชิ้นปลายโดยตรง ซึ่งหน้าที่ที่จะทำให้เล็บของเสือกางออกนั้นต้องอาศัยกล้ามเนื้อเฟล็กซอ (Flexo) หดตัวดีงเอาเส้นเอ็นส่วนล่างทำให้กระดูกนิ้วชิ้นปลายดีดตัวออกมา ผลลัพธ์สุดท้ายของกลไกลนี้ก็คือกรงเล็บที่กางออกมาจากปลอกเนื้อบริเวณอุ้งเท้าของเสือ จะกางออกเต็มที่พร้อมตะปบเหยื่อในการล่า

หาง

สัตว์ในกลุ่มเสือแต่ละชนิดแต่ละสกุลจะมีหางที่ยาวไม่เท่ากัน สัตว์ในกลุ่มเสือและแมวที่มีหางยาวและใหญ่แสดงว่าชอบหากินหรือพักผ่อนบนต้นไม้ เช่นเสือดาว เสือลายเมฆ แมวลายหินอ่อน แมวดาวเป็นต้น เสือเหล่านี้จะมีลักษณะหางที่ยาวและใหญ่เมื่อเทียบกับขนาดของลำตัว ซึ่งหางที่ยาวและใหญ่นี้จะช่วยถ่วงน้ำหนักและเลี้ยงตัวขณะที่มันไต่ไปตามกิ่งไม้

สัตว์ในกลุ่มเสือที่มีหางสั้นและเล็กแสดงว่าชอบหากินบนพื้นดินเป็นส่วนใหญ่ ถ้าไม่มีความจำเป็นหรือเหตุจวนตัวก็จะไม่ไต่ขึ้นไปบนต้นไม้เช่น เสือปลา แมวป่าหัวแบน เป็นต้น ซึ่งถ้าเปรียบเทียบระหว่างเสือโคร่งและเสือดาวจะพบว่าเสือดาวมีหางที่ยาวและใหญ่กว่าเสือโคร่งมาก ซึ่งแสดงว่าเสือดาวชอบปีนป่ายต้นไม้และใช้ชีวิตส่วนใหญ่อยู่บนต้นไม้มากกว่าเสือโคร่ง แม้เสือดาวอาจจะกระโดดได้ไม่สูงเท่ากับเสือโคร่งแต่มันก็ปีนต้นไม้เก่งเหมือนกับแมวเพราะใช้หางที่ยาวและใหญ่ช่วยในการเลี้ยงลำตัวไม่ให้พลาดตกลงมาจากต้นไม้

เขี้ยวและฟัน

เสือมีเขี้ยวและฟันอันแหลมคมเป็นอาวุธในการสังหารเหยื่อ โดยปกติแล้วฟันของเสือประกอบไปด้วยฟันตัดหรือฟันหน้า เขี้ยว ฟันกรามหน้า และฟันกราม ลักษณะของฟันหน้าจะเล็กและตั้งตรง ไม่มีหน้าที่ใดพิเศษในการใช้งาน เขี้ยวจะมีลักษณะที่แหลมยาวและโค้งเล็กน้อยทำหน้าที่สำหรับกัดสังหารเหยื่อและไว้จับชิ้นเนื้อไม่ให้หลุดออกจากปาก ส่วนฟันกรามทั้งหมดมีลักษณะที่แหลมคมเหมือนกับใบมีดทำหน้าที่สำหรับตัดชิ้นเนื้อ

เสือมีโครงสร้างของฟันโดยแบ่งออกเป็นฟันน้ำนม 24 ซี่และจะผลัดเปลี่ยนเป็นฟันแท้ทั้งหมดเมื่อเสืออายุย่างเข้า 5 เดือน โดยจะมีฟันหน้าซ้ายขวาอย่างละ 3 ซี่ เขี้ยวด้านซ้ายและขวาอย่างละ 1 ซึ่ ฟันกรามด้านหน้าข้างซ้าย 2 - 3 ซี่ ฟันกรามด้านหน้าขวา 2 ซี่ ฟันกรามซ้ายขวาข้างละ 1 ซี่ เมื่อรวมจำนวนฟันบนและล่างทั้งหมดแล้ว เสือมีฟันทั้งหมด 28 ซี่หรือ 30 ซี่ โครงสร้างฟันของเสือถูกพัฒนามาให้เหมาะกับลักษณะการกินอาหารของสัตว์กินเนื้อ โดยจะเน้นที่การจับและตัดชิ้นเนื้อของอาหารมากกว่าบดเคี้ยว สัตว์กินเนื้อมีโครงสร้างของฟันที่แตกต่างกันเนื่องจากการใช้งานของฟันที่แตกต่างกัน เช่น ฟันกรามของสุนัขจิ้งจอกมีหน้าตัดที่กว้างเพื่อใช้บดเคี้ยวกระดูกหรือพืช รวมทั้งยังใช้ตัดชิ้นเนื้อได้เช่นเดียวกับสัตว์กินเนื้อในกลุ่มอื่น ๆ แต่สำหรับเสือจะมีแต่ฟันกรามแหลมคมไว้สำหรับตัดชิ้นเนื้อ ไม่มีฟันกรามไว้สำหรับบดเคี้ยว

หมาจิ้งจอกและหมาป่ามีฟันกรามมากกว่าฟันของเสือจึงจำเป็นต้องมีลักษณะใบหน้าที่ยื่นออกมารองรับ แสดงให้เห็นว่าสัตว์จำพวกสุนัขมักจะกัดและจับเหยื่อด้วยกราม ในขณะที่เสือใช้เท้าช่วยจับเหยื่อด้วย เสือมีหน้าสั้นกว่าสัตว์กินเนื้อชนิดอื่น ๆ เพราะจำนวนฟันของเสือน้อยกว่าแต่ก็เป็นข้อได้เปรียบทำให้เสือเพิ่มแรงกดที่เขี้ยวได้มากยิ่งขึ้นเพราะเขี้ยวของเสือจะอยู่ใกล้กับจุดต่อของกราม รวมทั้งกรามก็ได้พัฒนาการให้แข็งแรงเพิ่มขึ้นตามไปด้วย การกัดได้อย่างรุนแรงและหนักหน่วงก็เพื่อฆ่าเหยื่อให้ตายเร็วขึ้นนั่นเอง

เสือเป็นสัตว์กินเนื้อซึ่งจับสัตว์กินพืชเป็นอาหารมากกว่าสัตว์ชนิดอื่น ๆ ขนาดของเหยื่อมักจะมีน้ำหนักประมาณครึ่งหนึ่งของน้ำหนักของมัน เสือจะซุ่มย่องเข้าหาเหยื่อ วิ่งไล่ตะครุบและกัดเหยื่อด้วยเขี้ยวคมและฟันกรามอันแข็งแรง มักจะออกล่าเหยื่อตามลำพังโดยไม่มีการแบ่งปันอาหาร และจะล่าเหยื่อเมื่อมันหิวเท่านั้น เมื่ออิ่มเสือจะไม่ล่าเหยื่อจนกว่ามันจะเริ่มหิวอีกครั้งเท่านั้น