Sư tử có cơ bắp chắc nịch, ngực sâu với đầu ngắn, tròn, cổ và tai tròn. Màu lông của nó thay đổi từ màu sáng đến màu xám bạc, đến màu nâu đỏ và nâu đậm. Các phần dưới thường nhẹ hơn, và các con được sinh ra với các đốm đen trên cơ thể của chúng. Những đốm mờ dần khi sư tử đạt đến tuổi trưởng thành, mặc dù những đốm mờ vẫn thường thấy ở chân và phần dưới cơ thể. Sư tử là thành viên duy nhất của gia đình mèo hiển thị hình thái lưỡng cực tình dục rõ ràng. Con đực mạnh hơn con cái, có đầu rộng hơn và bờm nổi bật, bao phủ phần lớn đầu, cổ, vai và ngực. Bờm thường có màu nâu hoặc màu vàng, rỉ sét và đen. Đặc điểm đặc biệt nhất được chia sẻ bởi cả con cái và con đực là phân cuối đuôi có màu tối, riêng con đực có 1 túm lông ở cuối đuôi. Trong một số sư tử, các lông đuôi che giấu một "cột sống" cứng hoặc "thúc đẩy", khoảng 5 mm (0,20 in) chiều dài, hình thành các phần cuối cùng của xương đuôi hợp nhất với nhau. Sư tử là loài thú họ mèo duy nhất có lông duôi, nhưng chức năng của chúng vẫn chưa được biết. Túm lông này chưa mọc lúc sư tử mới sinh, nhưng chúng bắt đầu phát triển khoảng 5 đến 2 tháng tuổi và dễ nhận biết ở tuổi bảy tháng.

Trong số các cá thể họ mèo còn sống, không lai, sư tử chỉ được so sánh với hổ về chiều dài và chiều cao ở vai. Chiều dài của sư tử ngắn hơn một chút so với hổ, ngược lại chiều cao của chúng lại nhỉnh hơn hổ. Hộp sọ của nó là rất tương tự như của hổ, mặc dù khu vực phía trước thường thấp hơn hơn và phẳng, với một vùng hậu môn ngắn hơn một chút và mở rộng mũi hơn so với hổ. Do số lượng biến đổi sọ trong hai loài, thường chỉ cấu trúc của hàm dưới có thể được sử dụng như một chỉ số đáng tin cậy của loài. Kích thước và trọng lượng của sư tử trưởng thành khác nhau trên phạm vi toàn cầu và môi trường sống. Dưới đây là thông số kích thước của một vài cá thể lớn hơn trung bình đang tồn tại ở Châu Phi và Ấn Độ:

Bờm

Bờm của sư tử là đặc điểm dễ nhận biết nhất của loài. Nó bắt đầu phát triển khi sư tử khoảng một tuổi. Màu bờm thay đổi và tối dần theo tuổi; nghiên cứu cho thấy màu sắc và kích thước của nó bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường như nhiệt độ môi trường trung bình. Chiều dài bờm rõ ràng báo hiệu sự thành công trong các mối quan hệ xung đột giữa các con đực; Những cá thể có màu sẫm hơn có thể có cuộc sống sinh sản dài hơn và tỷ lệ sống của con non cao hơn, mặc dù chúng phải chịu đựng trong những tháng nóng nhất trong năm. Sự hiện diện, vắng mặt, màu sắc và kích thước của bờm có liên quan đến điều kiện tiên quyết di truyền, trưởng thành tình dục, khí hậu và sản xuất testosterone; theo một quy tắc là nếu bờm tối hơn, dày hơn cho thấy một thể trạng khỏe mạnh hơn. Trong Vườn quốc gia Serengeti, những con sư tử cái thích những con đực có bộ lông dày đặc và màu sẫm để giao phối. Mục đích chính của chiếc bờm được cho là bảo vệ cổ và cổ họng trong các cuộc chiến lãnh thổ với các đối thủ. Nhiệt độ môi trường mát mẻ ở các sở thú châu Âu và Bắc Mỹ có thể dẫn đến một bờm nặng hơn. Bờm của sư tử châu Á thường thưa thớt hơn sư tử châu Phi.

Hầu như tất cả các con sư tử đực trong Công viên Quốc gia Pendjari đều không có bờm hoặc có bờm rất ngắn. Sư tử đực không bờm cũng đã được báo cáo ở Sénégal, trong Công viên Quốc gia Dinder của Sudan và ở Công viên Quốc gia Tsavo East, Kenya. Sư tử trắng đực gốc từ Timbavati cũng không có bờm. Các hormone testosterone có liên quan đến sự tăng trưởng bờm; sư tử bị thiếu yếu tố này thường có ít hoặc không có bờm vì các tuyến sinh dục ức chế sản xuất testosterone bị loại bỏ trong cơ thể của chúng. Hiện tượng testosterone tăng khiến sư tử cái có bờm được báo cáo ở phía bắc Botswana.

Các bức tranh hang động của những con sư tử hang động tuyệt chủng ở châu Âu hầu như chỉ thể hiện việc săn bắn chúng khi không có bờm; một số cho rằng đây là bằng chứng chúng không có bờm. Bởi vì việc săn bắn thường liên quan đến các nhóm sư tử, tuy nhiên, giả định này vẫn chưa được chứng minh. Trong hang Chauvet là một bản vẽ sơ sài của hai con sư tử không bờm. Một con sư tử hầu như bị che khuất bởi con kia; con sư tử che khuất lớn hơn con bị che khuất và được miêu tả bằng bìu dái. Bờm của sư tử có thể đã tiến hóa khoảng 320.000-190.000 năm trước.

Sự khác biệt về màu sắc

Sư tử trắng là một hình thái hiếm gặp với một tình trạng di truyền được gọi là leucism được gây ra bởi một alen lặn kép. Chúng không phải là bạch tạng, chúng có màu này là do gen lặn (đây cũng là nguyên nhân sinh ra hổ trắng, rất nhiều hổ trắng với gen lặn được nhân giống cho các vườn thú và để biểu diễn); Nó có sắc tố bình thường trong mắt và da. Sư tử trắng thỉnh thoảng được bắt gặp trong và xung quanh Vườn quốc gia Kruger và Khu bảo tồn tư nhân Timbavati Game liền kề ở phía đông Nam Phi. Sư tử trắng không có ưu thế khi đi săn; màu trắng của chúng dễ làm lộ chỗ ẩn nấp rình mồi của chúng.Chúng đã được đưa ra khỏi tự nhiên vào những năm 1970, do đó làm giảm nguồn gen sư tử trắng. Tuy nhiên, 17 ca sinh đã được ghi nhận trong năm đàn từ năm 2007 đến 2015. Sư tử trắng được chọn để nhân giống trong điều kiện nuôi nhốt. Chúng được báo cáo đã được nhân giống trong các trại ở Nam Phi để sử dụng làm chiến lợi phẩm để giết trong các cuộc săn bắn.

Một con sư tử trắng châu Á từ Khuzestan, Iran, có màu nâu sẫm với các mảng gần như đen, được mô tả bởi Austen Henry Layard.