Белый медведь — самый крупный наземный представитель млекопитающих отряда хищных. Его длина достигает 3 м, масса до 1000 кг. Обычно самцы весят 400—600 кг; длина тела 200—250 см, высота в холке до 160 см. Самки заметно мельче (200—300 кг). Самые мелкие медведи водятся на Шпицбергене, самые крупные — в Беринговом море.

Белого медведя от других медведей отличают длинная шея и плоская голова. Кожа у него чёрная. Цвет шубы варьирует от белого до желтоватого; летом мех может желтеть из-за постоянного воздействия солнечного света. Шерсть белого медведя лишена пигментной окраски, и шерстинки полые. Есть гипотеза, что они действуют как световоды, поглощая ультрафиолетовые лучи; во всяком случае при ультрафиолетовой фотосъёмке белый медведь кажется тёмным. Благодаря строению шерстинок белый медведь иногда может «позеленеть». Происходит это в жарком климате (в зоопарках), когда внутри шерстинок заводятся микроскопические водоросли.