缺乏食物是动物冬眠的主因，如果食物充足，许多熊不会冬眠，反而会整个冬天都在狩猎。但食物不多时，熊就会躲在洞中过冬。小型哺乳类动物在冬眠时体温会急速下降，但熊的体温只会下降约4度，不过心跳速率会减缓75%。一旦熊开始冬眠后，它的能量来源就从饮食转换为体内储存的脂肪。
在阿拉斯加为美国鱼类及野生动物管理局北极熊计划工作的野外生物学家汤姆伊凡斯说，这种化学作用的变化十分剧烈。脂肪燃烧时，新陈代谢会产生毒素。但熊在冬眠时，细胞会将这些毒素分解为无害的物质，再重新循环利用（人体内没有这种机制，如果毒素累积，人类会在一星期内死亡）。这种生化作用也让熊可以回收体内的水分，因此在冬眠时不会排尿。即使不冬眠，北极熊也可以利用脂肪燃烧的机制。这种清醒式冬眠让北极熊可以不躲到洞里，整个冬天都保持活跃状态。
