北极熊的繁殖行为具有高度季节性和适应性，其繁殖周期与海冰变化密切相关。每年3月至5月为交配期，雄性通过气味和叫声吸引雌性，竞争配偶时可能发生激烈打斗。交配后，受精卵会延迟植入子宫壁（胚胎滞育），直至秋季海冰形成、食物充足时才开始发育。妊娠期约195至265天，雌性在雪洞中产下1至4只幼崽（通常为2只）。

幼崽出生时体重仅700克左右，闭眼且无毛，依赖母熊的乳汁（含50%以上脂肪）和体温生存。母熊在洞穴中哺育幼崽约4个月，期间不进食，完全依靠体内脂肪储备。断奶后，母熊会带领幼崽学习狩猎技能，直至其2至3岁独立生活。北极熊的繁殖率较低，幼崽存活率受食物资源和气候条件影响显著。