La fourrure du bison est composée de poils entremêlés d'un duvet laineux. À l'avant-train, la tête, les épaules et les jambières antérieures sont couvertes d'une longue crinière frisée et laineuse de couleur brun foncé et noire. Le mufle est noir et sans poils. La langue est étroite, longue et de couleur bleue. Les dents permanentes prendront six ans et demi avant d'avoir terminé leur croissance. On ne retrouve pas d'incisives sur la mâchoire supérieure. Le bisonneau naissant aura une robe de couleur cannelle (ocre) jusqu'à l'âge de 4-6 mois. Son cousin européen, le wizent, ne présente aucune différence de couleur, entre la naissance et l'âge adulte.

Le bison, comme les ruminants, possède un estomac à quatre poches : le rumen (la panse), le réseau (le bonnet), le feuillet et la caillette. Possédant un rumen plus volumineux que le bouf, le bison est en mesure de tirer un meilleur avantage des fibres ingérées. La trachée artère du bison est deux fois plus grosse que celle de la vache, ce qui multiplie l'entrée d'air et, par conséquent, améliore l'endurance. Le bison des plaines se distingue du bison des bois par une barbe plus longue et des jambières avec de longs poils. Le bison des bois se caractérise par une crête dorsale plus proéminente. De plus, le bison des bois possède une chevelure aux poils plus longs et plus bas que son comparse des plaines. Les cornes du bison des bois sont plus grandes et dépassent largement la tête. Un pelage plus foncé différencie également le bison des bois du bison des plaines.