Este perezoso tiene una longitud entre la cabeza y el cuerpo de 52 a 54 cm y una cola pequeña vestigial de unos 5 cm. Pesa alrededor de 3,7 a 6 kg. Las extremidades anteriores son largas (37–45 cm) y las posteriores son relativamente cortas (32–37 cm). Su cuerpo está cubierto de un pelaje largo, grueso y gris, pero a menudo se ve verdoso debido a las algas que crecen en su pelo. Su cara posee una franja oscura sobre un color más claro y más marrón que da la apariencia de una máscara. Los machos tienen un espéculo dorsal de pelo más corto de color crema a naranja, con una franja oscura que se extiende verticalmente por el centro de su espalda.

Esta especie de perezoso se distribuye desde Honduras en el norte, hasta el sur de América Central. En América del Sur, ocurre desde Colombia hasta el oeste y el sur de Venezuela, así como hacia el sur hasta Ecuador, el este de Perú y Bolivia, y la mayor parte de Brasil.

Bradypus variegatus se ha registrado en varios tipos de selvas, incluidas las selvas tropicales mésicas estacionales, las selvas semi-caducifolias (selva o mata atlántica interior), la selva nubosa o yungas y las selvas tropicales de tierras bajas. Asimismo, habita plantaciones de cacao (Theobroma cacao) en Costa Rica. De hecho, los bosques en regeneración, como los alterados por las plantaciones de cacao de sombra, podrían llevar a un crecimiento poblacional positivo de esta especie.

Los perezosos de tres dedos suelen ser más activos durante el día que por la noche. El tamaño del área de acción es entre 0,1 y 19 hectáreas, y un individuo se mueve en promedio solo 40 m por día. Las densidades de población se han estimado entre 0,6 y 8,5 animales por hectárea. La especie tiene capacidad para soportar cambios de hábitat. Los individuos que pierden parcial o totalmente su hábitat son capaces de utilizar los recursos ofrecidos por fragmentos de vegetación en áreas urbanas, tanto en áreas preservadas o restauradas (parques, reservas) como en las utilizadas para forestación urbana. Este hecho se refiere principalmente a la región de la Mata Atlántica de Brasil, ya que se ha convertido en un ambiente muy crítico para la supervivencia de B. variegatus debido al alto grado de antropización relacionado con el crecimiento de numerosas ciudades a lo largo de la costa de Brasil. La especie también se encuentra comúnmente en las plazas públicas, donde las densidades pueden alcanzar los 12,5 animales por hectárea. Aunque utiliza muchas especies de árboles diferentes, un perezoso generalmente tiene algunos árboles «preferidos» dentro de su área de distribución en los que pasa la mayor parte del tiempo descansando y alimentándose.

El perezoso de tres dedos tiene una camada de una sola cría a intervalos de al menos 19 meses. El período de apareamiento varía según el año y la región geográfica, pero ocurre principalmente en primavera, es decir, de julio a noviembre en América del Sur y de febrero a mayo en América Central. La gestación es de aproximadamente 6 meses. La cría depende completamente de su madre durante al menos 100 días, durante los cuales se aferra a su vientre.