Un león cavernario es un animal de una de varias especies o subespecies de felinos grandes ahora extintas. Todos los leones cavernarios son miembros del género Panthera, que también incluye leones modernos, así como tigres, panteras y leopardos. Tres subespecies, el león cavernario de Beringia y los leones cavernarios europeos del Pleistoceno medio temprano y del Pleistoceno superior, son subespecies estrechamente relacionadas del león moderno, Panthera leo. El cuarto tipo, el león cavernario americano, se pensó originalmente que era otra subespecie de león, pero posteriormente se identificó como una especie distinta.
Los leones de las cavernas vivieron durante la era del Pleistoceno, un período de tiempo que comenzó hace 2,588,000 años y terminó hace 11,700 años. Era una era glacial, o era de hielo, un período de bajas temperaturas globales en el que se formaron grandes capas de hielo en los polos de la Tierra y avanzaron y retrocedieron repetidamente con los cambios de temperatura. Los leones de las cavernas recibieron su nombre porque sus fósiles se descubren con frecuencia en cuevas, pero no se cree que las cuevas hayan sido sus lugares habituales. En cambio, los científicos creen que generalmente vivían en praderas y bosques de coníferas donde cazaban presas como caballos, ciervos y bisontes. En algunos casos pueden haber cazado osos y mamuts lanudos también.
El primer tipo es el león de cueva europeo del Pleistoceno medio temprano, o Panthera leo fossilis. El fósil más antiguo conocido de esta subespecie tiene aproximadamente 700,000 años, aunque hay fósiles muy similares en África 1,000,000 años más antiguos. Panthera leo fossilis era significativamente más grande que los leones de hoy.
Su sucesor fue Panthera leo spelaea, también llamado león de las cavernas europeo del Pleistoceno superior o león de las cavernas eurasiático. Esta especie de subespecie surgió hace unos 370,000 años y se cree que se extinguió hace unos 12,000 a 14,000 años, aunque hay algunas pruebas que sugieren que grupos de ellos sobrevivieron hasta solo unos pocos miles de años en el pasado. Su hábitat abarcó gran parte del norte de Eurasia, desde la península ibérica y las islas británicas en el oeste hasta Siberia y las costas del Océano Pacífico en el este.
Panthera leo spelaea era más pequeño que su predecesor, aunque aún más grande que el león moderno promedio. Esta subespecie fue objeto de pinturas rupestres, esculturas y esculturas creadas por humanos paleolíticos, que las retratan con pieles que se asemejan a una versión más pequeña de las crines de leones machos de hoy. Algunas pinturas también los retratan cazando en grupos, lo cual también es una característica de los leones modernos, pero de otra manera es raro entre los felinos.
Una subespecie estrechamente relacionada fue el león cavernario de Beringe, o Panthera leo vereshchagini. Estos animales habitaban lo que ahora es Alaska, el norte de Canadá y el noreste de Rusia. Son algo más grandes que sus primos europeos, pero son muy similares genéticamente y probablemente se cruzan en gran medida.
Panthera atrox, el león americano, es la única forma de león cavernario que en realidad es una especie separada de los leones modernos. Era un animal enorme, incluso más grande que Panthera leo fossilis y aproximadamente un 25% más grande que un león moderno. Su hábitat cubría la mayor parte de las Américas occidentales, desde Alaska hasta el sur de Perú. Al igual que otros leones de las cavernas, rezaba sobre herbívoros grandes y medianos.