Os ursos-polares têm pele preta e pelos ocos e transparentes.

A pelagem do urso-polar é composta por pelos protetores e um subpelo denso. Cada pelo protetor é um tubo oco desprovido de pigmento. Esses tubos espalham a luz, o que faz com que o urso pareça branco ou amarelado ao olho humano — um efeito chamado coloração estrutural.Sob a pelagem, a pele é escura devido à alta concentração de melanina. Essa superfície preta absorve quase todo o calor solar. Abaixo da pele, existe uma camada de gordura isolante, conhecida como blubber, que pode atingir até 11,4 centímetros de espessura.Esse isolamento é tão eficiente que os ursos-polares são difíceis de detectar com câmeras infravermelhas, que localizam animais através do calor emitido. Eles retêm tanto calor que quase nada escapa de seus corpos, permitindo a sobrevivência em temperaturas de até -40 °C.Devido a esse isolamento extremo, os ursos-polares podem sofrer superaquecimento ao correr, por isso costumam se mover lentamente para manter a temperatura corporal estável. Além disso, os pelos ocos ajudam o animal a secar rapidamente: após um mergulho, eles conseguem repelir a água e o gelo com facilidade ao se sacudirem.