歷史時期,北極熊和棕熊擁有共同的祖先,大約47.9—34.3萬年前北極熊分化出來。根據(jù)植物花粉記錄的研究,北極熊和棕熊的共同祖先在暖期進入了北極大區(qū),那個時期北極的浮冰遠遠低于現(xiàn)在,格林蘭島一度出現(xiàn)了灌木。然而,后來出現(xiàn)了冰期,在暖期進入北極地區(qū)的北極熊和棕熊祖先漸漸適應(yīng)了寒冷的氣候,和依然停留在溫暖地區(qū)的祖先群隔離了,而走上了獨立演化的歷程,若干代后,停留在北極地區(qū)的種群演化成為北極熊;留在亞寒帶森林的種群演化成棕熊。北極熊和棕熊分化開之后,兩者的基因交流未曾中斷,直到現(xiàn)在還沒有形成生殖隔離,它們依然可以交配,繁育出可以繁殖的后代。