Fossiler av blant annet bregner, ferskvannsfisk, amfibier og krypdyr viser at Antarktika ikke alltid har vært dekket av is. Dannelsen av iskappen tok til for omkring 34 millioner år siden og besto av tre faser. Den første fasen tok cirka 200 000 år og kan ifølge moderne forskning ha ført til at gruppen med bardehvaler (Mysticeti) oppsto. I første fase antar man at isen bare dekket fjelltoppene. Andre fase tok til for cirka 14 millioner år siden, da den globale temperaturen sank med cirka 8 °C. Det viser isotope data fra ulike havdyp. Dette førte til at isen frøs fast i steinformasjonene, som siden har beveget seg svært lite. Forskerne går derfor ut fra at landskapet under isen må være godt bevart. Martin J. Siegert, ved University of Edinburgh, hevder at det trolig finnes bevart vegetasjon under isen. Han tror landskapet ville lignet mye på dagens Patagonia.