Первоначально предполагалось, что белый медведь отделился от бурого около 45—150 тысяч лет назад, вероятно на территории современной Ирландии. Однако последнее исследование показало, что белый медведь отделился от их общего с бурым медведем предка 338—934 тысяч лет назад (в среднем 600 тысяч лет назад), а 100—120 тысяч лет назад в результате скрещивания представителей видов произошла их гибридизация, в результате чего все современные белые медведи являются потомками этих гибридов.

Скрещивание белых и бурых медведей происходило в течение длительного периода, в результате чего в популяции бурых медведей обнаруживается 2 % (в некоторых популяциях — от 5 до 10 %) генетического материала белых медведей. Белые и бурые медведи дают плодовитое потомство, так что они генетически сходны Однако они не могут долго выживать в экологических нишах друг друга, имеют различную морфологию, метаболизм, социальное поведение, рацион питания и другие фенотипические признаки, что позволяет классифицировать их как разные виды