O panda-gigante assemelhe-se aos outros ursos na aparência e proporção, mas é distinguido pela sua marcante coloração contrastante e por algumas características associadas a sua dieta. A pelagem é grossa e lanosa para suportar as baixas temperaturas no ambiente subalpino em que vive. As manchas oculares, membros, orelhas e uma faixa que atravessa os ombros são negras; alguma vezes com um tom amarronzado. O restante do corpo é branco, mas pode se tornar encardido com a idade.O crânio e a mandibula são robustos, a crista sagital é bem desenvolvida, e os arcos zigomáticos são expandidos lateralmente e dorsoventralmente, assim como nos demais carnívoros arctóideos. Difere dos outros ursídeos, por apresentar a fissura orbital confluente com o forame redondo, os processos pós-orbitais são reduzidos, e o canal alisfenóide é ausente. Apresenta o forame intepicondilar, uma características primitiva, somente compartilhada com o tremarctos ormatos.
