La primera diferencia entre un cocodrilo y un caimán es que pertenecen a diferentes familias. Los cocodrilos son de la familia Crocodylidae, mientras que los aligátores y caimanes son de la familia Alligatoridae.
Una de las diferencias físicas más fáciles de notar entre las dos especies es que un cocodrilo tiene un hocico muy largo y estrecho en forma de V, mientras que el hocico del aligátor es más amplio y en forma de U. Debido al gran hocico del aligátor este tiene más poder de aplastamiento para comer ciertas presas como las tortugas que forman parte de su dieta. El hocico del cocodrilo aunque estrecho sigue siendo muy poderoso, quizá no para presas como las tortugas, pero es muy versátil para peces y mamíferos.
Otra de las diferencias físicas entre el cocodrilo y el aligátor es que las mandíbulas superior e inferior del cocodrilo tienen casi la misma anchura, por lo que los dientes están expuestos a lo largo de la línea de la mandíbula en un patrón de bloqueo, incluso cuando la boca está cerrada.
El aligátor, por otro lado, tiene una mandíbula superior más amplia, así que cuando su boca está cerrada los dientes en la mandíbula inferior están ocultos a la vista por la mandíbula superior. Sólo los dientes de la mandíbula superior están expuestos a lo largo de la línea de la mandíbula inferior.
Otra diferencia física es que los cocodrilos tienen una tenue coloración marrón-olivo, mientras que los caimanes y aligátores aparecen negruzcos. Los aligátores prefieran el agua dulce, mientras que los cocodrilos están bien en aguas turbias e incluso, a veces, en aguas saladas.
Tanto cocodrilos y aligátores tienen glándulas en la lengua, los cocodrilos siguen utilizando estas glándulas para excretar el exceso de sal. Los aligátores parecen haber perdido esta capacidad, por lo que su tolerancia al agua salada es relativamente poca. Los biólogos creen que esto sugiere que el cocodrilo está menos alejado de su ascendencia oceánica.
Por su naturaleza agresiva los cocodrilos son mucho más peligrosos para el hombre que los caimanes y aligátores. Esto aunado a que algunos cocodrilos de agua salada llegan a crecer hasta 6 metros o más.