W historii Ziemi kilkukrotnie występowały okresy zlodowaceń. O przedczwartorzędowych zlodowaceniach (w prekambrze, karbonie i permie) świadczą resztki utworów lodowcowych (np. tillity, czyli zlityfikowane lub czasami słabo zmetamorfizowane osady moreny polodowcowej w postaci skonsolidowanej gliny) zachowane w osadach w Afryce, Australii oraz Ameryce Południowej. Najmłodsze zlodowacenia plejstoceńskie wpłynęły na rzeźbę terenu obszarów wyższych i umiarkowanych szerokości geograficznych na półkuli północnej. Wystąpiły one w wyniku ochłodzenia klimatu na początku czwartorzędu. W czasie plejstocenu klimat kilkukrotnie ulegał znacznym zmianom – po okresie zimna (glacjale) następowało ocieplenie zwane interglacjałem.

Rekonstrukcje klimatu prowadzone na podstawie badań rdzeni lodowych z Antarktydy i Grenlandii wskazują na regularny cykl ochłodzeń i ociepleń. Jest on zsynchronizowany prawdopodobnie z cyklami Milankovicia, czyli z  periodycznymi zmianami parametrów orbity ziemskiej, obejmujących ekscentryczność i nachylenie ekliptyki oraz precesję. Spadek temperatury powietrza spowodował wzrost opadów śniegu i wpłynął na przyrost pokrywy śnieżnej. W Europie Półwysep Skandynawski stopniowo pokrywała coraz grubsza powłoka lodowa, która aż czterokrotnie nasuwała się na teren Polski.