Длина черепа у взрослых самцов достигает 353–412, у самок — 311–380 мм. При продольном распиле черепа у белого медведя выявляется меньший, чем у бурого, объем носовых и обонятельных раковин, малые объем и протяженность лобных пазух. Половая изменчивость выражена в размерах и строении черепа. Череп самки легче черепа самца, стреловидный гребень на нем короче и слабее, лоб Уже, надглазничные отростки сближены, скуловые дуги слабее.
У белого медведя мощная мускулатура. Особенно сильно развита мускулатура задних конечностей и шеи.
Подкожные жировые накопления белого медведя могут быть значительными: на огузке слой жира достигает 11–12 см, между отдельными слоями мышц — 4 см. У очень упитанных зверей обильные жировые накопления толщиной до 3 см образуются также на внутренних органах. Особенно сильно жиреют беременные медведицы перед залеганием в берлоги. По нашим наблюдениям, на о-ве Врангеля и Земле Франца-Иосифа даже весной, во время выхода их из берлог жир покрывает тело животных почти сплошным слоем и толщина его может достигать 5 см на спине, 10 на огузке и 3–5 см на подошвах. Распределение подкожного жира у медведицы перед выходом ее из берлоги показано на рис. 2.
Бодрствующие животные обычно бывают менее упитанны, чем особи, лежащие в берлогах или готовящиеся к залеганию. Старые медведи обоего пола, как правило, слабоупитанны. Общий вес подкожного жира у взрослого белого медведя в отдельных случаях превышает 100 кг и может достигать 40 % общего веса животного. Благодаря обильным жировым отложениям удельный вес тела белого медведя составляет менее единицы (туши убитых животных не тонут).
Жир белого медведя — как подкожный, так и внутренний — слегка желтого цвета, с характерным рыбным запахом. При температуре выше 0 °C жир жидкий, при отрицательных температурах — начинает переходить в твердое состояние. Жир белого медведя имеет высокие йодные числа и низкие числа омыления, что говорит о присутствии в его составе большого количества глицеридов высокомолекулярных непредельных и высоконепредельных жирных кислот и свидетельствует о высокой химической активности и способности легко вовлекаться в обменные процессы.
Рис. 2. Распределение подкожного жира у белого медведя (в мм)
1 — менее 3; 2 — 3,1–5,9; 3 — 6,0-11,4; 4 — 11,5-18,0; 5 — 18,1-25,0; 6 — более 25,0
Пищеварительный тракт белого медведя имеет черты плотоядности: у него укорочена, например, длина кишечника. О том же свидетельствует и сравнительно плохая способность зверя к перевариванию крахмала. Велика вместимость желудка белого медведя (свыше 70 кг корма), что, очевидно, связано с частыми голодовками зверей.
Печень белого медведя содержит необычайно много витамина А (до 9-10 тыс. мг/г) — во много раз больше, чем печень других животных. Для жира, находящегося в печени белого медведя, характерно очень высокое содержание жирных кислот, но относительно низкое содержание фосфолипидов и холестерина.
Молоко у самок очень густое, имеет запах рыбьего жира. Оно содержит (в %) 44,1 сухого вещества, 1,17 золы, 31 жира, 13 сухого вещества (без жира), 0,49 лактозы и 10,2 протеина. По химическому составу и чрезвычайно высокой жирности оно приближается к молоку китообразных и ластоногих.
У белого медведя уровень метаболизма выше, чем у бурого. Обнаружена необычайная стойкость к воздействию низких температур не только за счет его совершенной терморегуляции, но и благодаря низкой критической температуре. Даже при —50° у белого медведя не происходит заметного повышения уровня газообмена, т. е. не возникает необходимости в использовании физиологического («химического») механизма терморегуляции, связанного с большим расходованием энергии.
Для головного мозга белого медведя характерно более умеренное, чем у бурого, развитие передних долей больших полушарий, большее развитие зрительной области и наличие менее объемистых обонятельных долей. Это позволяет предположить наличие у белого медведя более совершенного зрения, но более слабого обоняния, нежели у бурого медведя. Вообще головной мозг этого животного заметно отличается от мозга других хищных как своими очертаниями, так и более сложной топографией борозд и извилин больших полушарий. В этом отношении головной мозг белого медведя сходен с мозгом представителей отряда ластоногих, например гренландского тюленя и морского котика.