El cambio climático afecta a los osos polares de muchas maneras negativas, incluida la disminución del acceso a los alimentos, menores tasas de supervivencia de los cachorros, daños a las guaridas de los osos polares y una disminución en la población general de osos polares. Muchos científicos señalan El cambio climático como la mayor amenaza para los osos polares.
El aumento de las temperaturas debido al calentamiento global crea niveles más bajos de hielo marino en el Ártico, que causan estragos en los ecosistemas de los osos polares. La falta de hielo marino hace que la caza sea más difícil, lo que lleva a caídas en las tasas de supervivencia de los cachorros y aumentos en el canibalismo entre los osos polares. Los estudios de poblaciones de osos polares también han revelado disminuciones en el peso y el tamaño del cráneo entre los osos polares machos adultos, lo que probablemente se deba a la escasez de alimentos.
Los cambios en los hábitats debido al calentamiento global también han afectado negativamente a los osos polares. Algunos osos polares están varados en tierra durante los veranos largos que evitan que el hielo marino se forme y se empaque. La disminución de los niveles de permafrost también puede provocar incendios forestales que destruyen las guaridas de los osos polares durante el verano. Un clima más cálido también puede provocar un aumento de la lluvia, que puede dañar las guaridas de los osos polares y hacer que se colapsen.
El calentamiento global también ha llevado a un aumento en las muertes por ahogamiento entre los osos polares. Los cambios en los niveles de hielo ártico crean demasiada agua abierta, que puede ahogar a los osos cuando intentan nadar demasiado lejos.