El león se caracteríza por el claro dimorfismo sexual que presenta. El macho es de mayor tamaño y tiene una enorme y espesa melena de coloración variable, según la edad del individuo, ya que lo jóvenes la presentan en tono amarillos, cafés o pardo rojizos, mientras que los viejos la tienen mucho más oscuro y puede ser completamente negra. La hembra es más pequeña y no presenta melena. La coloración general del cuerpo es dorada, aunque la región ventral es blanca o de tonos más claros. La punta de la cola es negra. La longitud del cuerpo en los machos varía de 1.7 a 2.5 m., mientras que la de la cola puede ser de 90 a 105 cm., y el peso va de los 150 a los 250 Kg. La longitud total del cuerpo de las hembras varía de 1.4 a 1.75 m., su cola mide de 70 a 100 cm y el peso va de 120 a 182 Kg.
Se desplaza a una velocidad de 4 Km/hr, pero puede desarrollar velocidades de 50 a 60 Km/hr por una corta distancia. Se han registrado saltos de más de 12 m.
Para subir a los árboles, el león salta, aunque no es un apto trepador. Se piensa que los sentidos del olfato, el oído y vista son todos excelentes. Su actividad la desarrolla a cualquier hora, pero es principalmente nocturno y crepuscular. El periodo de inactividad es de 20 a 21 horas al día en promedio. Algunas poblaciones son nómadas que siguen las migraciones de las manadas de ungulados. El león generalmente caza haciendo un lento acecho, alternando movimientos de inmovilización y de avance, arrastrándose. Utiliza cualquier objeto que le proporcione cubierta. Después, hace una carrera final y salta sobre la presa elegida. Si la víctima no puede ser capturada en una persecución de 50 a 100 m., el león se cansa y abandona la caza. Sin embargo, se han visto persecuciones de hasta 500m. las presas pequeñas son muertas de un zarpazo, pero las más grandes son mordidas en el cuello, desgarrando sobre la boca y los orificios nasales. Algunas veces dos leones se aproximan a una presa en direcciones opuestas, si uno falla, el otro trata de atraparla cuando huye. Una manada entera puede atacar adoptando una formación de abanico desplegado, y entonces acorralan a la presa de todos lados. Se ha comprobado que al actuar en equipo, el león tienen el doble de posibilidades de captura que actuando individualmente.
La mayor parte de los intentos fallan, de 61 acechos observados solo 10 fueron exitosos. El león, en realidad, captura y come cualquier presa que pueda capturar, pero depende en gran medida de animales cuyos pesos fluctúan entre 50 y 300 Kg. Un macho adulto puede llegar a devorar hasta 40 Kg. de carne en una sola comida. Después de la matanza, un león puede descansar en la proximidad de los restos por varios días. Cada león mata de 10 a 20 animales grandes por año.
Numerosos machos adultos a menudo se asocian y pueden reunirse junto con un grupo de hembras y crías. Los machos cooperativamente defienden la manada contra la aproximación de machos de una manada son expulsados por otros.
Existe una organización jerárquica entre las hembras, y una de ellas es la dominante, aún en presencia del macho. Pero cuando se trata del reparto de comida, el macho domina sobre todas las hembras. Las hembras realizan casi todas las actividades de caza, zonas abiertas o con poca cobertura vegetal, pero son expulsadas de las presas por los machos en algunas ocasiones. Los leones se comportan asocialmente cuando comen, pues hay muchas disputas y muestran poca tolerancia hacia los cachorros e individuos de rango inferior.
El león posee al menos 9 vocalizaciones diferentes, incluyendo una serie de gruñidos que aparentemente sirven para mantener contacto, cuando una manada se separa. El rugido puede ser percibido por el oído humano a 9 o más km., de distancia, es emitido usualmente poco después de que el sol se ha metido. También lo hacen después de cazar o de comer. Aparentemente, tienen una función territorial. El territorio, por otra parte, es igualmente marcado mediante la orina, el excremento o frotando la cabeza en un arbusto.