L'ours blanc est immédiatement reconnaissable à sa fourrure blanc-jaunâtre (admettant une large gamme de variations individuelles et saisonnières) qui lui permet de se camoufler dans le paysage arctique.

En réalité, les poils ne sont pas pigmentés en blanc : ils sont non pigmentés, donc incolores, translucides et creux. C'est la diffusion due aux réflexions et réfractions multiples de la lumière visible au travers de ces poils creux qui les fait apparaître blancs, de la même manière que la neige. Une telle coloration est mimétique, c'est-à-dire qu'il s'agit d'un camouflage pour pouvoir s'approcher plus facilement de ses proies.

Au-delà du spectre visible, une caractéristique des poils est qu'ils absorbent les rayons violets et ultraviolets - ce qui serait dû aux protéines de kératine qui les composent, lesquelles ont la propriété d'absorber les ultraviolets - c'est pourquoi la fourrure de l'ours a souvent des reflets jaunâtres. À la différence d'autres mammifères arctiques (tels que le renard polaire), la couleur de la fourrure de l'ours blanc ne change jamais pour une couleur plus foncée en été.

Sous son pelage, l'ours blanc a une peau complètement noire, ce qui permet d'absorber le rayonnement qui parvient jusque là de façon optimale. Certains zoologistes ont émis l'hypothèse que les poils transparents de l'ours blanc seraient des sortes de fibres optiques captant et conduisant la lumière vers cette peau noire pour l'aider à rester au chaud.

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