体は黒色で、前胸と胴体の間にくびれがある。これは狭い穴の中で暮らすのに大いに役立つ。鋭い大顎で昆虫や小動物、主にコガネムシやカミキリムシ、ゴミムシダマシといった動きの遅い大型の甲虫を襲って食べる他、それらや様々な動物の死骸も好む。
人間相手でも前胸をもたげ、大顎を開いて威嚇し、指を近づければ噛みつこうとする等、気性は他のヒョウタンゴミムシと比べても荒く、オオヒョウタンゴミムシ同士でも互いに挟み合って縄張り争いを行う事も珍しくない。
クワガタ等と同様に雌と比べ、雄の方が大顎が長く、体自体も一回り大きい個体が多い。