Phân loại khoa học của gấu Bắc Cực thuộc vương quốc Animalia, phylum Chordata, lớp Mammalia, bộ Ăn thịt, họ Ursidae, chi Ursus và loài maritimus. Tên nhị thức của gấu Bắc cực là Ursus maritimus, được xác định bởi nhà thám hiểm người Anh Constantine Phipps vào năm 1774.
"Ursus maritimus" là tiếng Latinh có nghĩa là "gấu biển". Mặc dù loài động vật có vú có vẻ ngoài tương tự như các loài gấu khác, nhưng gấu Bắc Cực được coi là một loài động vật có vú sống ở biển vì thời gian bơi giữa các tảng băng trôi qua bao lâu. Về mặt di truyền, gấu Bắc Cực và gấu nâu có quan hệ họ hàng gần, có thể vì chúng đều là hậu duệ của cùng một tổ tiên gấu nâu.
