冰河時代又名冰川時代，在過去的23億年中不定期出現。冰河時代期間，大部分陸地都覆蓋有冰架。雖然有些人認為地球的氣候變化是由地球繞行太陽的軌跡變化所致，但是氣候變化的確切原因仍是未解之謎。

大冰河時代出現於洪積世（始於200萬年前，直到11,000年前）。大冰河時代頂峰時，地球現有土地面積的27％都覆有冰層。在北美洲，冰層從加拿大開始一直向南延伸至美國的新澤西州；在美國中西部地區，冰層一直覆蓋至南部的聖路易斯。西部山脈也處於小型冰川和冰帽的覆蓋之下。格陵蘭島也難逃命運。在歐洲，冰層從斯堪的納維亞半島一直向南，直到德國和波蘭；英國的島嶼和阿爾卑斯山脈也覆蓋於冰帽之下。俄羅斯的北部平原、亞洲中部的高原、西伯利亞以及堪察加半島也到處都是冰川。

直到現在，我們都能看到冰川對美國的影響：冰川影響了俄亥俄河的排水系統與五大湖區的位置分佈；中西部地區的肥沃土壤有很多都來源於冰川；冰川所處地區南部的降水是猶他州、內華達州和加利福尼亞州眾多大型湖泊形成的原因；猶他州的大鹽湖就是從其中一個湖演變而來的。巨大的冰架彙集了大量的水，因此當時的海平面要比現在的低450英尺（137米）。也因此在冰河時期，有些州要比現在大得多（例如佛羅里達州）。

在大約11,000年前，也就是最後一次的冰河世紀期間，冰川后退了。有些人認為冰河世紀尚未結束，因為冰川是遵循前進、後退的規律，反覆進行的。現在世界上還有許多地方被冰層覆蓋，或許現在正處於冰川前進的中間時期。