Гепарды — дневные хищники. Они охотятся преимущественно на средних копытных: газелей, импал, телят гну, — а также на зайцев. Гепард может одолеть страуса. 87 % добычи гепарда — газель Томсона. В Азии основную добычу гепарда составлял джейран. Гепарды охотятся обычно рано утром или вечером, когда не очень жарко, но достаточно светло. Ориентируются больше по зрению, чем по запаху.



В отличие от других кошачьих, гепарды охотятся, преследуя добычу, а не нападая из засады. Обусловлено это тем, что естественная среда обитания гепардов и объектов их охоты — открытая местность и, как следствие, почти полное отсутствие возможностей для устройства засад. Сначала они приближаются к выбранной жертве на расстояние около 10 метров (при этом практически не скрываясь), а затем пытаются поймать её в коротком скоростном забеге.

В погоне за жертвой развивают скорость до 130 км/ч, разгоняясь до 75 км/ч за 2 секунды. Бежит гепард прыжками длиной в 6—8 м, затрачивая на каждый прыжок менее 0,5 секунды. Во время спринтерского забега частота дыхания у гепарда возрастает до 150 раз в минуту.



Гепард также способен быстро менять направление бега. Во время бега когти у гепарда действуют как шиповки на бутсах. Гибкий позвоночник позволяет бежать, почти не отрывая лапы от земли, и удерживать голову на одной высоте. Хвост помогает сохранять равновесие при беге. В глазах зона чёткой видимости проходит сплошной горизонтальной полосой, чтобы не упускать из вида добычу, когда та резко сворачивает в сторону (резкие скоростные повороты — довольно действенный и часто используемый копытными способ оторваться от преследования хищником).



Добычу гепард обычно сбивает с ног ударом передней лапы, используя коготь, расположенный на внутренней стороне запястья, а затем душит. Кинетическая энергия, которую несёт в себе тело скачущего с очень большой скоростью гепарда, помогает сбивать с ног более крупное и тяжёлое животное, чем он сам. Стремительный бег гепарда длится максимум двадцать секунд на дистанции не более 400 м. Подобный рывок требует от мышц такого расхода кислорода, который не могут восполнить интенсивно работающие сердце и даже объёмистые лёгкие гепарда.



И если жертву не удаётся настичь на первых сотнях метров, гепард просто прекращает преследование. Несмотря на высокую скорость, только в примерно 50 % случаев преследуемый гепардом зверь становится его добычей. В Африке гепард — самый слабый из крупных хищников. Гиены, леопарды и львы нередко отбирают добычу у гепардов, часто пользуясь тем, что гепарду необходимо до получаса, чтобы отдохнуть после скоростной погони. Гепард ест только тех животных, которых убил сам, иногда затаскивает добычу в кусты, чтобы спрятать её от других хищников, и доедает позже, но чаще охотится каждый раз заново.