Bulu cokelat muda dengan roset gelap menjadi salah satu ciri yang paling mudah dikenali. Tubuhnya juga ramping dengan telinga kecil dan membulat.
Tilcayo merupakan bagian dari kelompok tiger cat yang tersebar di berbagai wilayah Amerika Selatan. Kelompok ini dikenal sulit dibedakan hanya berdasarkan penampilan fisik karena sejumlah spesies memiliki bentuk tubuh dan pola bulu yang sangat mirip.
Karena itulah, pemeriksaan DNA menjadi kunci untuk memastikan identitas sebenarnya.
Para peneliti menganalisis data genetik dari 38 kucing dalam genus Leopardus, termasuk individu hidup dan spesimen museum dari sejumlah wilayah Amerika Selatan.
Hasilnya menunjukkan bahwa tilcayo memiliki garis evolusi tersendiri. Analisis memperkirakan garis keturunannya telah terpisah dari kelompok kucing liar lain sekitar 1,4 juta tahun lalu.