A mudança climática afeta os ursos polares de muitas maneiras negativas, incluindo diminuição do acesso a alimentos, menores taxas de sobrevivência para filhotes, danos às tocas de ursos polares e uma diminuição na população geral de ursos polares. Muitos cientistas apontam para mudança climática como a maior ameaça aos ursos polares.
O aumento das temperaturas devido ao aquecimento global cria níveis mais baixos de gelo marinho ártico, o que causa estragos nos ecossistemas dos ursos polares. A falta de gelo no mar torna a caça mais difícil, levando a quedas nas taxas de sobrevivência dos filhotes e aumento do canibalismo entre os ursos polares. Estudos de populações de ursos polares também revelaram declínios no peso e no tamanho do crânio entre os ursos polares machos adultos, o que é provavelmente devido à escassez de alimentos.
Mudanças nos habitats devido ao aquecimento global também afetaram negativamente os ursos polares. Alguns ursos polares ficam presos em terra durante os longos verões, o que evita que o gelo marinho se forme e se acumule. Os declínios nos níveis de permafrost também podem levar a incêndios florestais que destroem as tocas dos ursos polares durante o verão. O clima mais quente também pode levar ao aumento das chuvas, o que pode danificar as tocas dos ursos polares e causar seu colapso.
O aquecimento global também levou a um aumento nas mortes por afogamento entre os ursos polares. Mudanças nos níveis de gelo ártico criam muita água aberta, o que pode afogar os ursos quando eles tentam nadar muito longe.