Fossile beviser tyder på, at nordamerikanske sortbjørne udviklede sig fra en holarktisk bestand af bjørne for omkring 3 millioner år siden. Den oprindelige forgængerart er kendt som Ursus abstrususus i Nordamerika og Ursus minimus i Eurasien, men de var sandsynligvis det samme dyr. De eurasiske sorte bjørne ( Ursus thibetanus ) adskilte sig fra de nordamerikanske sorte bjørne i en klimatisk fase, hvor de oprindelige populationer blev geografisk isoleret. Før denne divergens tillod et moderat klima, at der kunne eksistere skovlignende forhold på den anden side af Berings landbro. Men et forværret klima forvandlede landbroen til tundra, da den ikke var nedsænket under Beringshavet.
Genetiske beviser tyder på, at vestlige populationer af nordamerikanske sortbjørne adskilte sig fra deres østlige modstykker for omkring 1,8 millioner år siden. Det svarer til begyndelsen af Pleistocæn. Selv om der opstod svage istider i løbet af det foregående Pliocæn, blev de meget mere alvorlige ved Pleistocæns begyndelse. Gletschere dækkede det meste af Canada og de øverste højder af Rocky Mountains, hvilket blokerede genstrømmen mellem østlige og vestlige populationer af sortbjørne. En vis blanding fandt sted (og finder i øjeblikket sted) under mellemistiderne, men da istidens klimafaser er 5-10 gange længere end de fleste mellemistider, har isolation mellem østlige og vestlige populationer været normen.
En gammel isoleret population lever langs kysten og øerne i British Columbia. Gletchere dækkede det meste af British Columbia under det sidste istidsmaksimum, men en stribe land langs kysten, herunder den nu nedsænkede kontinentalsokkel, husede en tempereret regnskov med en bestand af sortbjørne. Disse skove var sandsynligvis snedækkede en stor del af året, hvilket kan have været en miljømæssig betingelse, der kan have udvalgt de hvide bjørne. Den hvide farve kan også være med til at gøre det lettere at få succes med at jage efter laks. Den lysere farve er sværere for fiskene at se om dagen. I dag er denne region hjemsted for den højeste forekomst af hvidklædte sorte bjørne, der på forskellig vis er kendt som Kermode- eller åndebjørne. På fastlandet i British Columbia har 1 ud af 40 sorte bjørne hvid pels, mens 1 ud af 8 på nogle af de britiske øer i British Columbia har hvid pels. (De er ikke albinoer.) Hvide bjørne i de fleste sortbjørnepopulationer er yderst sjældne i andre regioner, selv om der, da arten var mere almindelig, lejlighedsvis fandtes individer med hvid pels. En bjørn med hvidt pels blev dræbt i en ringjagt i 1760 (Se: https://markgelbart.wordpress.com/2014/07/27/the-pennsylvania-mammal-holocaust-of-1760-a-rare-record-of-an-old-fashioned-varmint-drive/ ) Sortbjørne kan også være kanelfarvede, blonde eller endog blå.
Kermode- eller Spirit-bjørnen – en hvid farvefase af sortbjørnen, der er mest almindelig langs kysten i British Columbia. Det er en relikkepopulation fra istiden.
Blå farvefase unger af en sortbjørnemor.
Cinnamon farvefase mor med unger af sort og blond (?) fase.
Blonde sortbjørn.
I Pleistocæn, før mennesket reducerede bestandene af sortbjørne, blev mange af dem lige så store som grizzlyer, og de havde en langt større genetisk diversitet. De konkurrerede dog med gigantiske kortskæggede bjørne ( Arctodus simus ) og Florida-brillebjørne ( Tremarctos floridanus ). I åbne miljøer tror jeg, at førstnævnte kan have udelukket sortbjørne på samme måde, som grizzlyer forhindrede sortbjørne i at bevæge sig ind i Californiens dale. Brillebjørne har eksisteret sammen med sortbjørne i de samme skovområder i over en million år, og mange steder var miljøet rigeligt nok til at understøtte begge arter. Sortbjørne var mere tilpasningsdygtige end begge disse nu uddøde arter. Jeg har den hypotese, at de i modsætning til de kæmpestore kortskæggede bjørne lærte at frygte mennesket. Evnen til at gå i dvale i koldt vejr gjorde dem også mere udbredte og succesfulde end brillebjørne, som sandsynligvis var begrænset til regioner med varmere klima.