Łoś należy do rodziny jeleniowatych (Cervidae). Jego przodkami były stare gatunki jeleni z epok miocenu i pliocenu, m.in.:
- Prosynthetoceras (23–16,9 mln lat temu): Mały, jelenopodobny zwierzak z Ameryki Północnej i Azji, wielkości dzisiejszego muntdżaka, z trzyporowymi rozkładami.
- Synthetoceras (16,9–5 mln lat temu): Większy od Prosynthetocerasa, z czteroporowymi rozkładami.
- Euprox (16,9–5 mln lat temu): Podobny rozmiar do Synthetocerasa, ale z bardziej złożonymi rozkładami.
- Sinomegaceros (12,5–2 mln lat temu): Ogromny jeleń azjatycki, do 2,4 m w kłębie i 1500 kg, z rozkładami do 14 szpików.
Te stare gatunki uważane są za przodków współczesnych łośi i innych jeleni. W czasie ewoluowały, by dostosować się do różnych środowisk, dając początek dzisiejszym łościom.