Les ours sont des mammifères et se reproduisent donc sexuellement. Le mâle dépose le sperme de son pénis dans le vagin de la femelle. Si l'œuf est fécondé, la femelle donne naissance à des petits vivants. Le nombre moyen de petits dans une portée d'ours noir est de trois, mais les mères pour la première fois ne donnent généralement naissance qu'à un seul ourson.
Une fois que les œufs sont fécondés à la suite de la copulation, ils deviennent rapidement de minuscules boules de cellules appelées blastocystes. Ceux-ci ne s'implantent dans la paroi de l'utérus que juste avant l'hibernation. Si l'ours femelle n'a pas développé une quantité suffisante de réserves de graisse, les blastocystes ne s'implantent pas.
Les ours sont des animaux solitaires qui ne se rassemblent que pendant la saison des amours, qui commence en mai et se poursuit jusqu'au début de juillet. L'âge moyen pour qu'une ourse s'accouple pour la première fois est de 3 ans et demi. La plupart des ours mâles atteignent la maturité sexuelle en même temps que leurs homologues femelles. Cependant, les mâles ont rarement la possibilité de se reproduire jusqu'à ce qu'ils soient plus âgés, car les mâles adultes plus gros et plus matures offrent une forte concurrence pour les femelles disponibles. Les femelles portent généralement des portées par cycles de deux ans.
Les oursons naissent au mois de janvier et restent avec leur mère dans la tanière jusqu'au printemps. Les oursons restent avec leur mère pendant environ 17 mois. Pendant ce temps, ils apprennent à chercher des baies, à attraper du poisson, à récupérer et à se débrouiller par eux-mêmes. Lorsqu'il est temps pour la mère ourse et ses petits de se séparer, la mère attaque souvent physiquement les petits pour les chasser.