Średnia waga samców wynosiła od 350 do 600 kg (770 do 1320 funtów), chociaż niektóre okazy ważyły nawet 1000 kg (2200 funtów), podczas gdy samice ważyły 225 do 250 kg (495 do 550 funtów). Ze szkieletów niedźwiedzi jaskiniowych w muzeach 90% jest samców ze względu na błędne przekonanie, że żeńskie szkielety były po prostu "dwarfami". Niedźwiedzie jaskiniowe rosły w czasie mniejszych lodowców i w okresie międzylodowcowym, prawdopodobnie z powodu utraty ciepła.
Kość ramienna