Il più piccolo membro vivente di Carnivora è la meno donnola (Mustela nivalis), che pesa solo 25 grammi (0,9 once). La più grande forma terrestre è l’orso Kodiak (Ursus arctos middendorffi), un orso grizzly dell’Alaska che è anche più grande dell’orso polare (Ursus maritimus). La più grande forma acquatica è la foca elefante (Mirounga leonina), che può pesare 3.700 kg (8.150 libbre). La maggior parte dei carnivori pesa tra 4 e 8 kg (9 e 18 libbre).
La stragrande maggioranza delle specie sono terrestri, ma i pinnipedi sono altamente adattati alla vita in acqua. Alcuni nonpinnipedi, come la lontra di mare, sono quasi completamente acquatici, mentre altri, come la lontra di fiume e l’orso polare, sono semiaquatici, trascorrendo la maggior parte della loro vita in acqua o vicino. Forme acquatiche e semiaquatiche hanno sviluppato specializzazioni come corpi aerodinamici e piedi palmati.
I carnivori, come altri mammiferi, possiedono un certo numero di diversi tipi di denti: incisivi davanti, seguiti da canini, premolari e molari nella parte posteriore. La maggior parte dei carnivori hanno carnassiali, o taglio, denti che funzionano in affettare carne e taglio tendini duri. I carnassiali sono generalmente formati dal quarto premolare superiore e dal primo molare inferiore, che lavorano uno contro l’altro con un’azione a forbice. Gatti, iene e donnole, tutti altamente carnivori, hanno carnassiali ben sviluppati. Orsi e procionidi (tranne l’olingo), che tendono ad essere onnivori, e foche, che mangiano pesci o invertebrati marini, hanno poca o nessuna modifica di questi denti per la tosatura. I denti dietro i carnassiali tendono ad essere persi o ridotti in dimensioni nelle specie altamente carnivore. La maggior parte dei membri dell’ordine hanno sei incisivi prominenti sia sulla mascella superiore e inferiore, due canini su ogni mascella, da sei a otto premolari, e quattro molari sopra e quattro a sei molari sotto. Gli incisivi sono adattati per pizzicare la carne. Gli incisivi più esterni sono solitamente più grandi di quelli interni. I canini forti sono generalmente grandi, appuntiti e adattati per aiutare nell’accoltellamento delle prede. I premolari hanno sempre cuspidi acuminate, e in alcune forme (ad esempio, sigilli) tutti i denti delle guance (premolari e molari) hanno questa forma. Ad eccezione dei carnassiali, i molari tendono ad essere denti piatti utilizzati per la frantumazione. I carnivori terrestri che dipendono in gran parte dalla carne tendono ad avere meno denti (30-34), i molari piatti sono stati persi. I carnivori onnivori, come procioni e orsi, hanno più denti (40-42). I pinnipedi hanno meno denti dei carnivori terrestri. Inoltre, i pinnipedi mostrano poca stabilità nel numero di denti; ad esempio, un tricheco può avere da 18 a 24 denti.
Diverse caratteristiche dello scheletro sono caratteristiche dell’ordine Carnivora. Le superfici articolate (condili) sulla mascella inferiore formano una cerniera semicilindrica che consente alla mascella di muoversi solo su un piano verticale e con notevole resistenza. Le clavicole (clavicole) sono ridotte o assenti del tutto e, se presenti, sono solitamente incorporate nei muscoli senza articolazione con altre ossa. Ciò consente una maggiore flessibilità nella zona delle spalle e previene la rottura delle clavicole quando l’animale molla sulla sua preda.
Il cervello è grande in relazione al peso del corpo e contiene complesse circonvoluzioni caratteristiche di animali altamente intelligenti. Lo stomaco è semplice al contrario di multichambered, e un sacchetto cieco (cieco) attaccato all’intestino è solitamente ridotto o assente. Poiché i tessuti animali sono in generale più semplici da digerire rispetto ai tessuti vegetali, la dipendenza del carnivoro da una dieta con un’alta percentuale di carne ha portato a una compartimentazione meno complessa dello stomaco e una diminuzione della lunghezza e della piegatura (e quindi della superficie) dell’intestino. Le tettarelle si trovano sull’addome lungo due linee primitive (creste del latte), una caratteristica dei mammiferi che si sdraiano durante l’allattamento.
Molti carnivori hanno un osso del pene ben sviluppato, o baculum. Sembra che questa struttura svolga un ruolo nel contribuire ad aumentare il successo della copulazione e della fecondazione delle uova nelle specie in cui numerosi maschi si accoppiano con una singola femmina. I gatti hanno un baculum vestigiale o del tutto assente, ma il baculum del tricheco può misurare fino a 54 cm (21 pollici).