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
2008年12月17日に開かれたアメリカ地球物理学連合の会合で、科学者たちは議論の余地のある意見を支持する証拠について詳しく述べた。その意見とは、アジアにおける大規模な稲作農業の導入が、ヨーロッパにおける大量の森林伐採と相まって、過去1,000年間にわたり、大気中に相当な量の温室効果ガスを排出したことによって、世界の気候を変え始めたというものである。それとは逆に、温暖な大気が海洋を温めることで、海水中に吸収される二酸化炭素の吸収効率が大幅に下がって地球温暖化を強化することになり、新しい氷河時代の開始を阻止する可能性がある。