オオヤマネコは、北アメリカやヨーロッパ、アジア北部の人里離れた森林地帯に単独で暮らす。美しく厚い毛に覆われているおかげで、非常に寒い冬の間でも体が冷えることがない。大きな足の裏も毛で覆われており、指を広げながら地面に足を下ろすときには雪靴の役割も果たしている。
人間を避けて夜に狩りをするため、めったにその姿を見ることができない。優れたハンターで、鋭い聴覚と、70メートル以上先にいるネズミを見つけられる強い視力を持つ。オオヤマネコにはいくつかの種があり、ヨーロッパに生息する種とアジアに生息する種は、北アメリカに生息するカナダオオヤマネコよりも大きな体を持っている。
カナダオオヤマネコは晩冬か早春に交尾し、約2カ月後にメスは1〜4匹の子を産む。ネズミやリス、鳥などを食べるが、カンジキウサギがエサの大半を占める。そのせいで、約10年ごとに周期的にやってくるカンジキウサギの個体数の減少とともに、カナダオオヤマネコの個体数も激減する。ユーラシア大陸に生息するヨーロッパオオヤマネコは、小動物に加えてシカなどの大きな獲物も襲う。
人間は、美しい毛皮を求めてオオヤマネコを狩猟してきた。多くのオオヤマネコが生息する寒い北部の森林から遠く離れたスペインの山中に暮らすスペインオオヤマネコは絶滅の危機に瀕している。
