Наука накопила много сведений об изменениях земного климата в прошлом, но не может сказать почти ничего достоверного о причинах, вызвавших эти изменения.

Можно считать доказанным, что за всю историю Земли климат менялся неоднократно, и в целом многие миллионы лет назад он был более теплым. Однако уже в пределах нескольких последних миллионов лет было по крайней мере четыре ледниковые эпохи со значительным похолоданием климата в средних широтах северного полушария, когда температура была ниже современной на 5°C, а в межледниковое время повышалась на несколько градусов, оставаясь в первый межледниковый период на несколько градусов ниже ее современного значения, а в два последующих – на несколько градусов выше его. В ледниковые эпохи значительные пространства полярных и умеренных широт северного полушария были покрыты льдами, а на свободных от льда участках климат был значительно суровее и суше современного.

Из четырех ледниковых эпох самая древняя – гюнц-небрасская (начало – около 1 млн. лет назад, конец – около 600 тыс. лет назад), известная по ледникам, покрывавшим территорию Западной Европы. Канады и части США. Затем ледники отступили, а после нескольких сот тысяч лет потепления началось новое оледенение в Европе и в Северной Америке, получившее название миндельско-окско-канзасского (примерно 500-250 тыс. лет назад). Потом пришла Великая межледниковая эпоха с очень теплым климатом в северном полушарии, за которой последовало новое, самое интенсивное оледенение, рисско-днепровско-иллинойсское (примерно 200-100 тыс. лет назад), при котором ледники в Восточной Европе достигли 48° с. ш. Новое потепление привело к отступанию ледников за пределы континентов Евразии и Северной Америки, но затем последовало еще одно, последнее, большое оледенение – вюрмско-висло-валдайско-висконсинское, начавшееся около 75 тыс. лет назад и закончившееся примерно 10 тыс. лет назад. Сменившее последнее оледенение потепление распространилось уже и на наше время.

Оно достигло максимума в северных широтах в так называемую эпоху викингов (конец прошлого – начало нынешнего тысячелетия), когда выходцы из Скандинавии – викинги – достигли по свободным от льдов водам Северной Атлантики Исландии, Южной Гренландии и даже Лабрадора и Ньюфаундленда в Северной Америке и начали заселять их. Однако в XII веке появились первые признаки прекращения потепления, и в XV-XVII веках началось малое оледенение, или малый ледниковый период, за время которого льды снова сковали всю Гренландию, ледники Альп продвинулись в долины Центральной Европы и вызвали очень суровые зимы во всем умеренном поясе Европы. Очередное потепление началось в конце XIX века и. перешло в наш век, чтобы прерваться в 40-е годы, а в дальнейшем, в 60-е годы, смениться похолоданием.