Presenta un perfil más alargado que el de otros osos y las patas más desarrolladas, tanto para caminar como para nadar largas distancias. Las orejas y la cola son muy reducidas, para mantener mejor el calor corporal. En esto también colaboran una gruesa capa de grasa y un denso pelaje, que en realidad no es blanco, sino translúcido, formado por miles de pelos huecos (que al estar llenos de aire, son un buen aislante térmico). Bajo el pelaje se encuentra la piel, que es negra para atraer mejor la radiación solar y aumentar así el calor corporal. La luz ordinaria se refleja sobre el pelaje, generando normalmente la falsa sensación de blancura. Durante el verano estos osos adelgazan y los músculos pueden irradiar entonces el exceso de calor. Los osos polares del zoológico de Singapur se volvieron verdes en 2004 al crecer grandes cantidades de algas sobre ellos, algo que nunca hubiese sucedido en una zona más fría. Episodios similares pero de menor importancia se dieron también otros lugares.
ejemplares excepcionalmente grandes que alcanzaron o incluso superaron los 1000 kg. Las hembras suelen pesar alrededor de la mitad; sin embargo, en el tiempo en el que acumulan grasa antes de dar a luz, pueden pesar entre 350 y 500 kg. Los machos pueden medir hasta 2,6 m. de largo, mientras que las hembras rondan los 2 m.
Esta especie es la más carnívora de todos los osos. Nadan con facilidad (a veces cientos de kilómetros), pero capturan a sus presas en tierra o sobre el hielo, siendo los depredadores dominantes de su hábitat. Las focas y otros mamíferos marinos son capturadas cuando abren agujeros en el hielo para respirar. En verano rastrean el aire con su poderoso olfato, a la búsqueda de crías de foca resguardadas en cámaras bajo el hielo; más raramente se acercan a las colonias reproductivas de morsas, donde capturan ejemplares jóvenes. No hibernan, y durante estos meses fríos suelen ser seguidos por decenas de zorros árticos que devoran las carroñas que deja a su paso, pero nunca los atacan. Los hábitos de estos animales son casi siempre solitarios, y son frecuentes las peleas entre machos y las peleas entre individuos de cualquier sexo para apoderarse de la comida. Tampoco parecen tener problemas con los lobos, siendo su único enemigo importante los humanos.
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