Nella comunità scientifica, il pianeta Terra è comunemente inteso per subire periodici cambiamenti climatici, con livelli di temperatura fluttuanti. Si possono trovare registrazioni di questi cambiamenti negli strati geologici della Terra e nelle firme chimiche dei resti fossilizzati. La glaciazione è il risultato di temperature più basse in tutto il pianeta; in particolare, il movimento e l’attività dei ghiacciai. Si stanno espandendo le calotte glaciali create da un accumulo di nevicate che non ha tempo o opportunità di sciogliersi. L’esistenza di ghiacciai influenza profondamente le tendenze climatiche a lungo termine del pianeta; i ghiacciai sono anche responsabili della formazione del territorio, come scavare valli e altri tipi di erosione.
I ghiacciai si formano in genere ad alta quota sopra la linea della neve, dove le temperature sono abbastanza basse da rendere permanente la neve. La forza di gravità li trasporta lungo i fianchi delle montagne e sono lubrificati dall’acqua sciolta ai livelli più bassi del ghiacciaio; la pressione diminuisce il punto di fusione del ghiaccio. Inoltre, i ghiacciai si espandono quando la neve cade su di loro e si congela nel ghiaccio. Nel corso di una giornata, parti del ghiacciaio che si trovano sulla soglia dello scioglimento raccoglieranno e muoveranno parti della terra circostante. In questo modo, la glaciazione provoca il trasferimento di sedimenti e materiali; vengono congelati sul ghiacciaio e depositati altrove quando il ghiaccio si scioglie.
La glaciazione è una delle cause dell’alterazione del terreno su larga scala. L’erosione ne è l’esempio principale; i ghiacciai causano erosione in tre modi: spiumatura, abrasione e gelo-disgelo. La spiumatura glaciale si verifica quando un ghiacciaio si muove lungo un pendio e il movimento del ghiaccio tira via la roccia già fratturata. L’abrasione è causata dalla roccia attaccata a un ghiacciaio mentre si muove; l’attrito tra la roccia in movimento e il substrato roccioso sottostante provoca l’erosione del substrato roccioso, e questo è il modo in cui vengono create la maggior parte delle valli. Il congelamento-scongelamento, nel frattempo, si verifica quando l’acqua sciolta penetra nelle fessure della roccia, dove le temperature in calo causano il congelamento e l’espansione, allargando le fessurazioni.
I periodi di glaciazione si verificano con i cicli di Milankovitch o le variazioni dell’orbita terrestre attorno al sole per un periodo di 100.000 anni. Ad esempio, l’obliquità, o l’angolo di inclinazione assiale, varia tra 21,5 e 24,5 gradi, e questo altera la quantità di calore che ricevono le calotte polari. Un angolo più piccolo significa che meno calore colpisce i poli e consente ai ghiacciai di formarsi, e anche il contrario è vero. L’eccentricità, causata dall’attrazione gravitazionale di Giove e Saturno, fa diventare l’orbita terrestre più ellittica e quindi più lontana dal sole, con conseguenti temperature più fredde. La precessione, o la rotazione dell’asse terrestre, altera l’orientamento della Terra rispetto al sole e ad altri pianeti.