[3] Anteriormente se pensaba que era miembro de la familia Lamnidae y pariente cercano del gran tiburón blanco (Carcharodon carcharias).
Los restos fósiles indican que este tiburón gigante tuvo una distribución cosmopolita, con áreas de cría en zonas costeras cálidas.
Como los dientes de C. megalodon son morfológicamente similares a los del gran tiburón blanco, Agassiz asignó la especie al género Carcharodon.
[16] Sin embargo, los restos fósiles de C. megalodon indican que tenía los centros vertebrales densamente calcificados.
[12] Sin embargo, algunos paleontólogos han afirmado que podrían esperarse centros vertebrales considerablemente mayores de C.
[18] Sin embargo, la comunidad científica reconoce que C. megalodon superaba en tamaño al tiburón ballena (Rhincodon typus).
Los investigadores han dirigido sus estudios hacia dos aspectos del tamaño: la longitud total (LT) y la masa corporal (MC).
En 1973, un ictiólogo de Hawaii, John E. Randall, presentó un método para estimar la longitud total del gran tiburón blanco.
Esta observación llevó a nuevas propuestas para dar con métodos más exactos para determinar el tamaño del gran tiburón blanco y especies similares.
Sin embargo, Gottfried y sus colaboradores (1996) propusieron que C. megalodon pudo medir como mucho 20,3 metros de longitud.
[35] Esta mandíbula reconstruida fue realizada por el difunto cazador de fósiles Vito Bertucci,[35] quien era conocido como el "Hombre Megalodon".
Tenían también raíces sustancialmente mayores comparadas a la altura total del diente, dándoles una gran ventaja mecánica.
[12] Para tener apoyo funcional para su enorme y robusta dentición, las mandíbulas de C. megalodon debieron de haber sido enormes, gruesas y más fuertemente desarrolladas que las del gran tiburón blanco, el cual posee una dentición más grácil en comparación.
[12] Las aletas de C. megalodon debieron haber sido muy probablemente proporcionalmente más grandes y gruesas comparadas con las del gran tiburón blanco debido a que las aletas relativamente grandes son necesarias para la propulsión y control de movimientos en un tiburón mayor.
[12] Sólo el número de vértebras del gran tiburón blanco se aproxima en cantidad, simbolizando los cercanos vínculos anatómicos entre las dos especies.
[12] Los tiburones, especialmente las especies grandes, son organismos altamente móviles con un complejo ciclo vital y amplia distribución geográfica.
[5] Los registros fósiles de C. megalodon indican que eran cosmopolitas,[18] y comúnmente aparecen en latitudes subtropicales a templadas.
C. megalodon pudo haberse movido entre aguas costeras y oceánicas, particularmente en distintas etapas de su vida.
[6] Sin embargo, C. megalodon, estando en lo alto de la cadena alimenticia,[50] probablemente tuvo un profundo impacto en las comunidades marinas.
[14] Sin embargo, la evidencia fósil sugiere que C. megalodon empleaba estrategias de caza más efectivas contra grandes presas comparadas por las usadas por el gran tiburón blanco.
[37] Este cazador se enfocaba principalmente en atacar las partes con más hueso (por ejemplo, hombros, aletas, costillas y la columna vertebral) de la presa,[37] las cuales los grandes tiburones blancos generalmente evitan.
[9][61] Este evento permitió el inicio a una glaciación en el Hemisferio Norte,[61] y más tarde, también facilitó el enfriamiento del planeta entero.
[40] A consecuencia de esto, durante el Plioceno tardío y el Pleistoceno hubo varias edades del hielo,[62][63] que enfriaron los océanos significativamente.
[9] La principal razón citada para la extinción del C. megalodon es el declive en las temperaturas de los océanos a escala global durante el Plioceno.
[9][38][64] Esta tendencia al enfriamiento impactó de forma adversa a C. megalodon, ya que prefería aguas cálidas,[12][64] y como resultado se volvió una especie extremadamente rara hasta su extinción final durante el Pleistoceno.
[42] Además, la escasez de presas en los trópicos durante los tiempos del Plio-Pleistoceno puede haber impulsado el canibalismo en los C.
[74] Los especialistas en tiburones han estado considerando el regreso del linaje entero de Carcharocles al género Otodus.
Estos restos muestran un probable ancestro compartido por los makos modernos y los grandes tiburones blancos actuales.
La aparente similitud morfológica apoya un parentesco cercano de las especies megadentadas fósiles con los actuales grandes tiburones blancos.
[87] Este programa ha sido criticado debido a que es completamente ficticio; por ejemplo, todos los supuestos científicos representados en realidad eran actores.