大约259万年前地球进入第四纪冰期。直到20世纪中叶大多数科学家还相信冰期的气候是持续的寒冷。但是实际上冰期中也有相对温暖的时期。
科学家米兰科维奇发现第四纪气候变化的规律是冰期－间冰期交替，称之为旋回。且推断旋回的形成与地球轨道要素的变化有关。旋回的周期通常以万年计，但是并不稳定。
认识到冰期气候的不稳定性是古气候研究的一项重要成果。
近70万年来以10万年周期为一个旋回。在每个10万年左右的冰期－间冰期旋回中，温暖时期是比较短暂的，一般约12万年。而更多的时间处于降温过程中。但是温度的下降不是直线的，而是由一系列的波动组成。
最近的一个旋回开始于bc120000年，那时地球气候与现代的气候相当；直到bc21000年达到最冷。
bc16000年，末次冰盛期之后处于冰消期。地球渐渐从冰河时代开始"恢复"，虽然高纬地区还覆盖着大量冰原，但当时地球上的气候正在慢慢变暖。北美的劳伦泰冰盖，北欧的斯堪的那维亚冰盖相继开始瓦解。
bc10750年，气候已回暖到接近现代的情况。这时一颗彗星在撞向地球