Kutup ayısının doğal yaşam alanı kutup tundra biyomunda bulunur. Bu ekolojik bölge, aşırı düşük sıcaklıklar, kısa büyüme süreleri, minimum yağış, seyrek bitki örtüsü ve permafrost varlığı ile karakterizedir.
Tundra biyomu iki türe ayrılır: arktik ve alpin. Arktik tundra biyomu, Grönland'daki bazı bölgeler dahil, Asya, Kuzey Amerika ve Avrupa'nın en kuzey kıyı bölgelerinde bulunur.
Kuzey Kutup Bölgesi'nde yaşayan hayvanların, biyomun sert çevre koşullarında hayatta kalmalarını sağlayan bazı uyarlamaları vardır. Örneğin, kutup ayıları kalın tüyü, aşırı soğuk iklime dayanacak kadar yeterli yalıtım sağlar. Kutup ayıları dışında, kutup tundrası aynı zamanda ıhlamurlara, vollara, kutup tilkilerine, kurtlara, karayiplere ve çeşitli göçmen kuş türlerine de ev sahipliği yapar.