大熊猫的食性是其最为奇特和有趣的习性之一，因为它几乎完全靠吃竹子为生，在野外自然采食的50多种植物中，竹类就占一半以上，而且占全年食物量的99%，其中最喜欢吃的有大箭竹、华西箭竹等7种。
它的前掌上的5个带爪的趾是并生的，另外还有一个第六指，即从腕骨上长出一个强大的籽骨，起着“大拇指”的作用，这个“大拇指”可以与其他5指配合，就能很好地握住竹子，甚至抓东西、爬树等。
但它却还保留着食肉动物的那种较为简单的消化道，没有食草动物所具有的专门用于储存食物的复杂的胃和巨大的盲肠，肠胃中也没有用于把植物中的纤维素发酵成能吸收的营养物质的共生细菌或纤毛虫。
为了获得所需的营养，唯一的办法就是快吃快拉、随吃随拉。一只体重100千克的成年大熊猫，在春天每天要花12-16小时，吃掉10-18千克的竹叶和竹秆，或者30-38千克的新鲜竹笋，同时排出10多千克粪便，才能维持新陈代谢的平衡。
大熊猫每天需要花费将近一半的时间来进食。大熊猫的消化道保留了祖先的特性，与肉食类动物相似，如相对较短的消化道、锋利的犬齿、单室胃，没有盲肠以及相对锋利的爪和较发达的肉垫。
在慢长的进化过程中，逐渐演变成以高纤维竹为主食，并演化一些适应以竹为生的结构特点，如咬肌、齿冠齿突发达，前爪除有五趾外还演变出一伪拇指组成对握结构以便于握竹。
大熊猫大多数的时间都是在手脚并用地收集、准备食物和进食。它们并不在乎它们在什么地方——坐着、平躺、侧倚——它们只是不停的剥竹竿，吃竹叶。大熊猫食物的99%都是竹子，有时候也可能是一些野花，藤蔓，野草，蜂蜜，甚至是一些肉。
大熊猫主食竹子，也嗜爱饮水，大多数大熊猫的家园都设在溪涧流水附近，就近便能畅饮清泉。大熊猫每天至少饮水一次，有的地方虽然食物很丰富，缺了水，也难以找到大熊猫的身影。
到了冬季当高山流水被冰冻结以后，有的大熊猫也可能因为留恋自己家园的隐蔽条件和食物基地而不惜长途跋涉，沿沟而下，到谷中去饮水，然后返回家园。
大熊猫取水总是求近舍远，日复一日地走出一条明显的饮水路径。它们到了溪边，以舔吸的方式饮水，若溪水结薄冰或被砂砾填没，则用前掌将冰击碎或用爪挖一个大约25×20厘米的浅坑舔饮。大熊猫以竹类为主要食物，而竹类却难以消化、吸收。
由此使大熊猫的能量摄入受到极大的限制，它的一切活动都必须考虑到尽量多地摄入能量，尽量少地消耗能量。
随着气候和食物分布的变化，大熊猫有垂直迁移习性，夏季上移高山、撵笋觅食，秋冬高山积雪则下移到中低山地区。
大熊猫对竹类的消化利用率较低，食物在体内停留的时间短，因而采取大量进食、快速排出的方式，来获得足够能量以满足其需求。根据不同季节大熊猫采食竹子部位的不同，其每天的采食量大致如下：竹笋23-40千克；竹叶10-18千克；竹秆17千克。
大熊猫是一种非常聪明的动物，这表现在它们优良的采食策略上。它们不但选择区域内营养价值最好的竹子种类，而且还优先选择营养价值最高的部位。采食的顺序为竹笋，嫩竹，竹秆。
繁殖
大熊猫在4~8岁时性成熟，生育年龄可达20岁。交配季节为每年3~5月，雄性通过气味寻找雌性位置，当有多个雄性争夺一只雌性交配权时会变得极具侵略性。
熊猫的交配时间很短，从30秒~5分钟不等，雄性会多次交配以确保成功受精。大熊猫繁殖期为8~9月，妊娠期90-184天，平均135天。
雌性每次产下1~2只幼崽，重85~142克，但野外通常只成活一只。幼崽约50~60天后睁眼，75~80天后能够爬行，7~9个月可以少量进食竹子，但仍以母乳为主要食物来源，与母亲一同生活约18月~2年后离开。
大熊猫常在冷杉的大树洞里生育，一胎产一子，有时产两子，怀孕时体貌无明显变化。出生的大熊猫幼子只有一二两重，呈粉红色，与成年熊猫形态差别很大。
由于熊猫以竹子为食，每天需要长时间进食来保证热量的供给，在育幼期母熊猫也要离开幼熊2－4个小时外出觅食。1990年代，研究人员尚不了解熊猫习性，看到母熊猫远离幼崽而迟迟不归，就推断幼仔遭到遗弃。
要收养这些被“遗弃”的幼仔进行人工饲养。后对野生熊猫繁殖行为长期的观察推翻了这种观点，母熊猫长时间离巢是需要吃够足够的竹子来分泌乳汁来哺育后代。
人工饲养的熊猫脱离野外环境，自然发情率低。野外大熊猫成年后表现出繁殖行为的比例是100%，而到2000年为止圈养大熊猫只有26%，为它的人工繁殖带来困难。1990年代以后，大熊猫的人工繁殖已经完善，多采用人工授精的方式。
亦有部分动物园采用让熊猫观看熊猫交配影片的方式。
另外在人工饲养条件下，大熊猫出现了一胎三子，即三胞胎的情况，但成活率较低；例如1999年四川卧龙大熊猫自然保护区及2013年成都大熊猫繁育研究基地熊猫三胞胎最终都仅成活一只，目前只有2014年7月广州长隆野生动物世界出生的熊猫三胞胎全部成活。
2015年4月7日，中国大陆网站熊猫频道通过互联网向全球直播了人工养殖区内的雌性大熊猫“林冰”与雄性大熊猫“武岗”的交配全过程，但科研人员表示自然交配失败了。
