Medvede hnedé sú impozantné zvieratá, ktoré sa vyznačujú svojou veľkou telesnou hmotnosťou a dĺžkou. Dospelý jedinec môže dosahovať dĺžku od 200 do 300 cm a hmotnosť od 100 do 350 kg, pričom jeho chvost môže merať od 5 do 20 cm. Medvede sú silne stavané s typickým svalnatým hrbom v oblasti lopatiek a na labách majú nestiahnuteľné pazúry. Pohlavný dimorfizmus vo veľkosti u medveďov hnedých je veľmi malý, ale samce sú väčšinou dvakrát ťažšie ako samice, ktoré majú menšie a ľahšie kosti. Ich srsť je tmavohnedá, blond až čierna. Vo voľnej prírode sa medvede hnedé dožívajú približne 25 rokov, zatiaľ čo v zajatí môžu žiť o niečo dlhšie. Aj keď sú považované za pomalé zvieratá, dospelé osoby sú schopné bežať rýchlosťou až 60 km/h.