El oso de las cavernas (Ursus spelaeus) es una especie extinguida que vivió en Eurasia, donde apareció hace aproximadamente 200 000 años. Desciende del Ursus deningeri y su nombre le viene de su descubrimiento (en 1794) gracias a unos huesos en un medio subterráneo. Sus restos son bastante abundantes debido a que durante la temporada fría se guarecía de manera prolongada en las cuevas. Las oseras escarbadas por este animal permiten determinar las zonas que ocupaban durante su adormecimiento invernal, y las pistas de huellas permiten reconstituir sus itinerarios.
Más grande y más corpulento que el oso pardo, el oso de las cavernas también se distinguía de este por tener un stop frontal más marcado, un perfil en forma de escalera y una apertura nasal que se abría hacia arriba. Estos elementos de identificación están presentes en los ejemplares que figuran en el divertículo de los osos, lo que implica que el animal había sido observado con detenimiento por los artistas del Paleolítico, que conocían igualmente el oso pardo, que ya existía en aquella época.
Los análisis de ADN efectuados en huesos de oso de todos los sectores de la cueva han permitido la obtención de la secuenciación del genoma mitocondrial del oso de las cavernas. La comparación de los diferentes ejemplares arroja una escasa diversidad genética, característica de un grupo de individuos reducido y de una especie en peligro de extinción. Los huesos presentes en los suelos permitieron datar las últimas presencias de osos en la cueva. Parecen remontarse a la fase auriñaciense de la frecuentación humana, hace 35 000 años.