Ingen av dem skadades fysiskt, och björnen sköts till döds.
Polisen har inlett en förundersökning om grovt jaktbrott för att kunna utreda händelseförloppet.
– Det är en kille som har skjutit en björn i självförsvar, säger Svenne Götesson, ordförande för Ovanåkers västra viltvårdsområde, till Aftonbladet.
Pappan säger till SVT Gävleborg att han och den elvaårige sonen närmade sig ett hål i marken, som visade sig vara ett ide, när björnen plötsligt kom utrusande i riktning mot pojken.
Pappan hann snabbt få upp sitt gevär och sköt ihjäl björnen innan den nådde fram till pojken.
– Vi mår bra. Vi sitter här ute i skogen och väntar på polisen. Fysiskt är vi okej bägge två, säger pappan till SVT.