백상어의 고대 근연인 메갈로돈은 신생대 마이오세와 플라이스토세(2백만 년 전∼천 5백만 년 전)에 걸쳐 천 5백만 년 동안 살다가, 약 6백만 년 전에 절멸하였다.
이 상어는 바다에서 살았던 가장 거대한 포식 동물이다. 최고로 성장하면 몸길이가 대략 18∼21m에 이르기도 한다. 이빨의 길이는 15㎝이고 폭은 10㎝이다. 이 상어는 현재 살고 있는 거대한 백상어(Carcharodon carcharias)보다 3배나 더 크다. 메갈로돈의 이빨은 길이와 너비가 아주 크다. 가장 큰 이빨은 사람의 손만큼 크고, 무게는 40t 이상이나 된다. 위턱 뼈에는 이빨의 줄이 5개가 있는데, 각 줄에는 28개의 이빨 있다. 아래 턱 뼈에도 5개의 줄이 있지만, 각 아래 턱 뼈에는 30개의 이빨이 있어서 총 290개의 이빨이 있다. 학교 버스만큼이나 큰 이 동물은 쉽게 바스(농어의 일종) 보트를 삼킬 수 있었을 것이다.
처음엔 카르카로돈 메갈로돈(C. megalodon)으로 알려졌으나, 지금 좀 더 올바른 이름은 카르카로클레스 메갈로돈(C. megalodon)이다. 카르카로돈이라는 이름은 지금 현재 살고 있는 백상어(이전에는 Carcharocles megalodon의 후손으로 여겨졌으나, 지금은 절멸한 Carcharocles megalodon와 나란한 관계로 보인다)의 분류로 쓰이고 있다.