Na przestrzeni lat obserwuje się powolne zmiany klimatu. W minionych okresach geologicznych, klimat zmieniał się czasem bardzo radykalnie. Cieplej niż obecnie było na przykład w okresie karbonu i permu. Około dwóch milionów lat temu na półkuli północnej rozpoczęła się epoka glacjalna-plejstocen. Zlodowacenie półkuli południowej rozpoczęło się jednak wcześniej, około 20 milionów lat temu. Przed tym momentem Antarktyda nie była pokryta lodem. Plejstocen zakończył się około 10 tysięcy lat temu, a krótko po zniknięciu lądolodu nastąpiło ocieplenie, zwane optimum klimatycznym, co miało miejsce 8 tysięcy lat temu. Od tego czasu temperatura na Ziemi wykazuje tendencję do spadku.