Głowa jest duża, z krótkimi, okrągłymi uszami (10-15 cm). Ogon niewielki (7-8 cm). Kończyny masywne z łapami skierowanymi do środka. Niedźwiedzie są zwierzętami stopochodnymi, a ich tropów nie da się pomylić z żadnym innym zwierzęciem. Odciski tylnych łap podobne są do ludzkich stop – mają 5 palców i wyraźnie odciśniętą piętę. Palce zakończone są jednak długimi na 3–4 cm pazurami. Przednie łapy również są pięciopalczaste, zakończone długimi na 8 cm pazurami (Hell i Ślamečka 1999).

Dymorfizm płciowy u dorosłych osobników ujawnia się jedynie w rozmiarach ciała. Długość ciała samców wynosi 170-220 cm, 160-200 u samic. Waga dorosłych osobników wynosi średnio od 140 do 210 kg u samic i 170 do 330 kg u samców (Hell i Sládek 1994, brak danych biometrycznych z Polski). W ciągu roku waga dorosłego niedźwiedzia może się zmieniać o około jedną trzecią. Znaczny spadek masy ciała związany notowany jest po spoczynku zimowym i po okresie godowym, wyraźny wzrost wagi następuje natomiast w trakcie opasania przed zimowaniem.

Ubarwienie niedźwiedzia w warunkach Karpat jest brązowe z różnymi odcieniami – od jasnego po prawie czarne. Młodociane osobniki często posiadają białe futro w okolicy karku np. w formie kołnierza.

Informacje dotyczące zmysłów niedźwiedzi są skąpe. Uważa się, że najlepiej rozwiniętym zmysłem jest węch, pozwalający m.in. na aktywne poszukiwania partnerów do rozrodu (Selva i in. 2011).

Niedźwiedź posiada 42 zęby przystosowane do pobierania różnorodnego pokarmu. Charakterystyczną cechą uzębienia są potężne kły oraz trzonowce i przedtrzonowce o dużej powierzchni trącej.