気候
地球の気候は温暖化と寒冷化を繰り返しており、300万年前に始まった第四紀においては、4万年から10万年の周期で寒冷化した氷期と温暖化した間氷期が交互に繰り返されてきた。直近の氷期は最終氷期と呼ばれ、7万年前〜紀元前10000年頃まで続いた。最も寒冷だった最終氷期最盛期（LGM、2万年前）には海面は現在よりも120m低く、ユーラシア大陸と北アメリカ大陸はベーリング陸橋で陸続きだったほか、東南アジアの多くの島々や日本列島がユーラシア大陸と陸続きだった。ローレンタイド氷床（北アメリカ）やスカンジナビア氷床（ヨーロッパ）など、氷河が大きく南進していた。その後気候は現代まで続く間氷期に入ったため急速に温暖化し、紀元前5000年〜紀元前3000年ごろにかけての完新世の気候最温暖期（ヒプシサーマル）には北半球は平均で現在よりも2℃程度暖かかった。アフリカではサハラ砂漠の大半が緑に覆われオーストラリアも降水量が多かった一方、アメリカ中西部や南アメリカのアマゾンでは降水量が少なかった。日本でも海水面が現在より3〜5m高い縄文海進が起きていた。
氷河時代
この約11,700年間、地球は完新世として知られる間氷期（ないし後氷期）にあり、2004年に科学誌 "Nature" に掲載された記事は、現在の間氷期は28,000年間続いた以前の間氷期に最も類似しているかもしれないことを論じている。予測されたの変化は、次の氷期が始まるのは、人為的な地球温暖化が無いとしても、少なくとも今から5万年後になるだろうと示唆している。さらに、化石燃料の集約的利用が続く限り、増加した温室効果ガスに由来する人為的強制が地球の軌道強制力よりも重大な影響を及ぼすかもしれない。