第三紀末，氣候開始轉涼；第四紀初期，寒冷氣候帶向南轉移，使高緯度和高山地區進入冰期，並廣泛發育冰蓋或冰川。 第四紀冰期的規模很大，在歐洲，冰蓋南緣可達北緯50°附近；在北美，冰蓋前緣一直延伸到北緯40°以南；南極洲的冰蓋也遠比現在大得多；包括赤道附近在內的地區的山嶽冰川和山麓冰川，都曾下達到較低的位置。中國第四紀冰川作用的範圍，不僅包括東北、西北、西藏和西南等地的山地和高原，而且波及東部山區和山麓平原。 這次大冰期，至少可分4次冰期和3次間冰期。在最大的一次冰期中，全球大陸有32%的面積為冰川所覆蓋，大量的水分停滯於大陸上，致使海面下降約130米。 在第四紀冰期中，氣溫比現在低3～7℃左右，雪雨降量也比較大，不但高緯度地區為冰川覆蓋，就是中低緯地區也出現寒冷氣候，並在山區發育山嶽冰川。 但是，並不像災變論者所說的那樣，生物會全部消滅。相反，從人類發展歷史來看，原始人類是在第四紀冰期和間冰期的氣候變化中，經過同自然界嚴寒的條件作激烈鬥爭，發展成為現代人。 進入全新世，氣溫一度較高，可能高出現在6℃。竺可楨提出中國最近5000年來的氣候變化：仰韶文化期，華北平原盛長竹林，年平均氣溫高於現在2℃；距今3000年前，出現第一次寒冷期；距今2000年前，出現第二次寒冷期，以後有一個明顯的暖期，當時氣溫高出現在2～3℃；到14世紀～19世紀中葉，其中在公元1700年時出現歷史時期的最低溫。到19世紀中葉，氣溫又轉暖；20世紀50年代以來，西部氣候有轉涼的趨勢。 那麼，地球上今後的氣候將會發生什麼樣的變化呢？楊懷仁根據第四紀後期氣候的變化特點和近年的環境變化提出如下推測：21世紀全球氣溫將上升，因此海平面升高是最主要的。這對於今後人類的生活將產生嚴重的影響。北極的冰川將會明顯的融化，大氣環流隨之改變。有些地區的蒸發量和降水量也會增高，而另一些地區則相反，各地氣候反差很大。而南極洲的冰川可能較為穩定，暫時不會有明顯的融化，從而加強了南北兩半球氣候的不對稱性。 現在我們知道地球的歷史約有46億年了，在這數十億年裡，地球經歷過很多變化，曾多次出現由海變陸，或由陸變海的過程。伴隨著這些變化，地球上也出現了生物從無到有，從低階到高階的發展過程。