Nguồn gốc của gấu đen
Mặc dù sống ở Bắc Mỹ, gấu đen Bắc Mỹ không có quan hệ gần gũi với gấu nâu và Gấu trắng Bắc Cực; nghiên cứu di truyền cho thấy chúng tách ra từ một tổ tiên chung khoảng 5,05 triệu năm trước. Các loài gấu đen Bắc Mỹ và gấu đen châu Á (gấu ngựa) được coi là các loài chị em, và có quan hệ gần gũi với nhau hơn so với các loài gấu khác. Gấu chó cũng được tách ra từ nhánh này tương đối gần đây.
Loài gấu nhỏ nguyên thủy Ursus abstrusus là hóa thạch lâu đời nhất của chi Ursus được biết đến ở Bắc Mỹ, cách đây 4,95 Ma. Điều này cho thấy U. abstrusus có thể là tổ tiên trực tiếp của gấu đen Bắc Mỹ, mà nó đã tiến hóa ở Bắc Mỹ. Mặc dù Wolverton và Lyman vẫn coi U. vitabilis là loài "tiền thân của gấu đen hiện đại", nó cũng được đặt trong loài U. americanus.
Tổ tiên của gấu đen Bắc Mỹ và gấu ngựa tách ra khỏi loài gấu chó từ khoảng 4,58 Ma. Gấu đen Bắc Mỹ sau đó tách ra khỏi gấu ngựa khoảng 4,08 Ma. Các hóa thạch gấu đen Bắc Mỹ sớm nhất, nằm tại Cảng Kennedy, bang Pennsylvania, rất giống với loài gấu ngựa, mặc dù các mẫu vật muộn hơn đã có kích thước tăng lên tương đương với gấu xám Bắc Mỹ. Từ thế Holocen đến nay, gấu đen Bắc Mỹ dường như đã bị thu hẹp về kích thước, nhưng điều này đã gây tranh cãi vì những vấn đề với niên đại của những mẫu hóa thạch này.
Gấu đen Bắc Mỹ đã sống cùng một thời kỳ với gấu mặt ngắn (Arctodus simus và A. pristinus) và gấu đeo kính Florida (Tremarctos floridanus). Những con gấu này đã tiến hóa từ những con gấu di cư từ châu Á đến Bắc Mỹ các đây khoảng 7-8 Ma. Gấu mặt ngắn được cho là loài ăn thịt nhiều hơn và gấu đeo kính Florida ăn thực vật nhiều hơn, trong khi những con gấu đen Bắc Mỹ là động vật ăn tạp sống trên cây, giống như tổ tiên của châu Á của chúng.
Lối sống của gấu đen cho phép nó khai thác các loại thực phẩm đa dạng hơn và được xem như là một lý do tại sao, chỉ một mình nó trong số 3 chi này sống sót mặc dù sự thay đổi khí hậu và hệ thực vật trong suốt thời kỳ băng hà cuối cùng, khi mà những loài săn mồi khác, chuyên biệt hơn ở Bắc Mỹ bị tuyệt chủng. Tuy nhiên, cả hai chi Arctodus và Tremarctos đã sống sót qua nhiều thời kỳ băng hà khác. Sau đó những loài gấu tiền sử này đã bị tuyệt chủng trong thời kỳ băng hà cuối cùng cách đây 10.000 năm, và gấu đen Bắc Mỹ có lẽ là loài gấu duy nhất có mặt ở Bắc Mỹ cho đến khi có sự xuất hiện của gấu nâu ở phần còn lại của châu lục này.