Die Erde hat in ihrer 4.57 Mrd mya), die Karoo-Eiszeit (2.4 bis 2.1 mya) und die jüngste Eiszeit, die derzeit andauert (710 bis 640 mya). Die Definition einer Eiszeit ist ein langfristiger Rückgang der globalen Temperaturen von der historischen Norm, begleitet von einer Ausdehnung der kontinentalen Eisschilde. Jede Eiszeit ist zyklisch, im Allgemeinen auf Zeitskalen von 460 und 430 Jahren, während der sich das Gletschereis rhythmisch ausdehnt und zurückzieht.
Die genauen Ursachen der historischen Eiszeiten sind unbekannt, entstanden aber wahrscheinlich aufgrund einer Vielzahl von Faktoren, darunter: Positionen der Kontinente, atmosphärische Zusammensetzung (Treibhausgase), vulkanische Aktivität, Albedo der Erde (Reflexionsvermögen), Variationen in der Entfernung der Erde von die Sonne (Milankovitch-Zyklen), Schwankungen der Sonnenleistung und Asteroideneinschläge. Wenn die richtigen Variablen vorhanden sind, beginnt eine Eiszeit, und wenn sie einmal begonnen hat, kommen positive Rückkopplungseffekte ins Spiel. Das stärkste ist einfach, dass Eis reflektierter ist als Land oder Wald, so dass große Flächen, die mit Eisschilden bedeckt sind, die Sonnenstrahlen wegreflektieren, was zu weiteren Temperatursenkungen und verstärkter Vereisung führt.
Die Erde befindet sich die meiste Zeit nicht in einer Eiszeit und die durchschnittliche globale Temperatur beträgt etwa 22 ° C (71 ° F). Eisschilde fehlen fast vollständig und werden nur in großen Höhen (alpine Gletscher) gefunden. Die Pole sind kalt, aber nicht mit Eis bedeckt, und Wälder erstrecken sich von Pol zu Pol. Dinosaurierfossilien wurden in weniger als 10° Breite vom alten Südpol gefunden. Nur während etwa 15 % der Erdgeschichte gab es eine Eiszeit.
Die beiden bekanntesten Eiszeiten sind wahrscheinlich die Sturtian/Marinoan-Eiszeit und die jüngste Eiszeit. Die sturtianische/marinoische Vereisung war so stark, dass aus dieser Zeit Hinweise auf kontinentale Gletscher rund um den Äquator gefunden wurden. Die durchschnittliche globale Temperatur kann unter -30 ° C (-22 ° F) gefallen sein, kälter als die heutige Antarktis. Einige Wissenschaftler glauben sogar, dass die Ozeane in dieser Zeit von oben nach unten zugefroren sind, was zu einem „Schneeball-Erde“-Szenario führte. Das Leben hätte in Refugien wie Tiefsee-Hydrothermalquellen überlebt.
Die jüngste Eiszeit ist bekannt, weil wir Menschen unsere gesamte Geschichte in sich tragen. Wir denken, dass Eisschilde, die Grönland und die Antarktis bedecken, typisch sind, obwohl sie es nicht sind. Vor mehr als 10,000 Jahren gab es eine schwere Eiszeit, die die Kontinente bis nach Chicago und Paris mit Gletschern bedeckte. In dieser Zeit mussten die Menschen die Besiedlung Europas oder Nordasiens meist vermeiden, da diese Gebiete festgefroren waren. Aus diesem Grund findet man menschliche Fossilien aus der Zeit vor der letzten Eiszeit nur in Afrika, im Nahen Osten, in China, Südostasien, Australien und nur in kleinen Teilen Europas wie Spanien und Südfrankreich.