Isbjørnens nærmeste slektning er brunbjørnen (), eller nærmere bestemt visse populasjoner av den. Slektskapet er faktisk så nært at vitenskapen har diskuterer om isbjørnen faktisk er en egen art eller kun en underart av brunbjørn. I 1981 ble det slått fast at avkom etter isbjørn og brunbjørn ble ytedyktige (fertile hybrider). Det er siden også fastslått at isbjørnen genetisk er en nærmere slektning av visse populasjoner med brunbjørn enn brunbjørnpopulasjonene er beslektet seg i mellom. Dette er en indikator på at isbjørnen og brunbjørn som sådan må ha skilt lag ganske sent, og at genetikken hos brunbjørnen er mer kompleks enn tidligere antatt.