de o esnada Bernhardi'nin makalesiyle benzer düşüncede bulunduğunu gösteren işaretler bulunmaktadır. 1837'nin başlarında Schimper buz veya buzul çağı anlamına gelen "Eiszeit" terimini icat ederek ileri sürdü. 1837 Haziran'ında, Agassiz; Neuchâtel'deki olağan yıllık İsveç Doğal Bilimler Akademisi Buluşması önünde birlikte hazırladıkları sentezin sunumunu yaptı. Dinleyiciler, yeni teorinin o güne kadar kurgulanmış iklim teorileriyle çelişkili bulunması nedeniyle oldukça fazla eleştirili (veya) hatta karşıt olarak değerlendirilebilecek bir tutum içinde oldular. Çağdaşları olan bilimcilerin büyük bir kısmı (ateş halinden) ergimiş bir yerküre olarak doğduğu andan itibaren (sabit bir hızla) tedrici olarak soğumakta olduğunu düşünmekteydiler.

Bu ret edilişin üstün gelmesi üzerine, Agassiz jeolojik alan çalışmasına başladı. Buzullar Üzerine Çalışma ("Études sur les glaciers") adlı kitabını 1840'ta yayımlattı. De Charpentier 
De Charpentier, bununla aynı zamanda Alplerdeki buzullaşma hakkında hazırlamakta olduğu bir kitabı da piyasaya çıkardı. De Charpentier, Agassiz'e buzul araştırması derinliğini sunan kişi olmasından ötürü Agassiz'nin kitabında kendisi hakkında yer vermesinin gerektiğini hissetmişti. Bunun yanı sıra, aralarındaki kişisel çekişme nedeniyle Agassiz kitabında Schimper'den bahsetme konusunu es geçmişti.

Tümüyle birlikte, buz çağı teorisinin kabul görmesi için birkaç on yıl geçti. James Croll'un 1875'te, buz çağlarının nedenleri hakkında güvenilir açıklamalar getiren "Jeolojik İlişkileriyle İklim ve Zaman" adlı eserinin yayımlanması da dahil olmak üzere Croll'un çalışmalarını izleyen 1870'lerin ikinci yarısından sonra uluslararası bir ölçekte kabul gördü.

Jeolojik, kimyasal ve paleontolojik olmak üzere buzul çağlarının üç temel kanıtı bulunmaktadır.

Jeolojik kanıt, kopmuş kaya parçalarında su hareketinin aşındırarak yol açtığı düzleşmeler ve tahrişler, buzultaşları (morenler), buzul birikintilerinden meydana gelmiş dar ve uzun yığın tepecikleri (drumlinler), vadi kesileri ve buzulların taşıyıp yığdığı çakıl veya kum ile karışık balçık veya çökelti kayaları (tillites) ve buzul akıntısıyla sürüklenen taş ve kayalar olmak üzere çeşitli biçimlerde bulunmaktadır. Diğerini izleyen buzullaşmalar, yorumlanmalarını güçleştirecek biçimde jeolojik kanıtı çarpıtabilmekte ve silebilmektedir. Üstelik, bu kanıtın tam olarak zaman belirlemesini yapmak güçtür. Erken dönemli teoriler buzul dönemlerinin buzullararası dönemle kıyaslandığında daha kısa olduğu yönündeydi. Çökelti ve buz merkezlerinin açığa çıkarılmasıyla gerçek durum; buzul dönemlerinin uzun, buzullararası dönemlerin buzul dönemlerine göre kısa sürdüğünü ortaya çıkardı. Eldeki uyumlu teorinin ortaya çıkarılabilmesi için epey bir zaman geçmesi gerekti. Buzullar erimeye başladığında gövdelerinde çatlaklar oluşur ve tepelerinden göller birikmeye başlar. Buzul biriken gölün bir kenarından ayrılarak çöktüğünde göl suyu tazyikle ve tufan biçiminde hızla akmaya başladığında bu güçlü akıntı önüne çıkan dev kayaları bile sürükleyebilir. Hızı azaldığında içindeki birikintileri bıraktığı yerlerde drumlin adı verilen dalgalı kum tepecikleri oluşturur. Buzulun bıraktığı oval biçimli, balina görünümlü birikintilerin üzerinde sürükleme sonrası bırakılan kayalar bulunabilir.

Kimyasal kanıt, başlıca olarak günümüz çökeltileri ve çökelti kayaları ve okyanus içi çökelti içlerinde bulunabilen fosillerin izotoplarında çeşitli oranlarda bulunabilmektedir. En son buzul periyotları, buzul özlerinin içerdikleri buzdan iklim göstergeleri ve buz içindeki hava kabarcıklarından elde edilen atmosfer örnekleri sağlamaktadır. Çünkü su içeren daha ağır izotoplar daha ağır bir buharlaşma ısısına (heat of evaporation) sahiptir ve orantı miktarı daha soğuk iklim koşullarında azalmaktadır. Bu durum, örneğin oraya sıkıştığı tarihe ait bir ısı kaydının elde edilebilmesini sağlamaktadır. Bununla birlikte, izotop oranları dışındaki diğer etkenlerce bu kanıt yanlışlanabilmekte veya karmaşık hale gelebilmektedir. B-10 izotopu güneş etkinliğinin kayıtlarını tutmaktadır.

Paleontolojik kanıt, fosillerin jeolojik dağılımına göre değişiklikler içermektedir. Bir buzul dönemi boyunca soğuk-uyumlu organizmalar daha düşük enlemlere doğru yayılır ve daha ılıman koşullara uyumlu olan organizmalar tükenir veya daha düşük enlemler içinde yığılmaya başlar. Bu kanıt türünün yorumlanması güçtür çünkü; 

Güçlüklere rağmen, buzul çekirdeği ve okyanus çökelti özünün analizi son birkaç milyon içindeki buzul ve buzullararası periyotları göstermektedir. Bu göstergeler 'buz çağları' ile buzultaşı, drumlin ve buzul yığıntıları gibi kıtasal kabuk fenomeni arasındaki bağlantıyı doğrulamaktadır. Bu nedenle, kıtasal kabuk fenomeni, buzul çekirdeğinin oluşmasından daha erken bir zaman aralığında oluşmuş tabakalarda bulundukları durumda daha erken buz çağlarının iyi bir kanıtı olarak kabul edilir.
Yeryüzü geçmişinde en azından beş başlıca buz çağı bulunmaktadır. Bunlar: Huronian, Cryogenian, Andean-Saharan, Karoo Buz Çağı ve Kuaterner buzullaşmasıdır. Bunların dışında kalan bir dönemde, Yeryüzünün yüksek enlemlerinde (kutuplara yakın yerlerinde) dahi buzulların olmadığı zaman olmuştur.

Bir buz çağının iyice oluşmuş olduğu Huronian adı verilen çağ, bundan yaklaşık 2.4 ile 2.1 milyar yıl önce erken Proterozoik Devir'de çok uzun sürede biçimlenmiştir. Huronian Supergroup'tan birkaç yüz km. ve Huron Gölü'nün kuzey kıyısından 10–100 km kuzey yönüne doğru Sault Ste. Marie'den Sudbury'ye kadar, Huron Gölü'nün kuzeydoğu kıyısı günümüzde buzulların sürükleyip bıraktığı çakıl ve kumla karışık balçık yatakları, damlataşları (dropstone), iklimsel birikimlerin oluşturduğu tabakalar (valve) ve akan suyun yıpratarak aşındırdığı temel kayalıklarla doludur. Birbiriyle karşılıklı ilişkisi bulunan Huronian birikintileri Michigan, Markutte yakınlarında bulunmuştur ve Batı Avustralya'daki paleoproterozik dönem buzul birikintilerinde değişkenlerin birbiriyle bağlantısı yapılmıştır.

Bundan sonraki iyi derecede belgelenmiş buz çağı belki de büyük olasılıkla en şiddetli (soğuk) geçmiş olanı 850 ile 630 milyon yıl önce yaşanan cryogenian adı verilen periyottur ve bu dönemde Yeryüzünün yer yer ekvator bölgesine kadar ulaşabilen buzul tabakalarından oluşan bir kartopu (bknz: Kartopu dünya) ile kaplanmış olabileceği düşünülmektedir. Muhtemelen volkanlarca üretilen CO2 gibi sera gazlarının birikmesiyle sonlanmıştır. "Karaların üzerindeki buzulların ve okyanus üzerindeki buzul kütlelerinin varlığı; günümüzde CO2in iki temel çökelticisi olan hem silikatın havayla aşınımını hem de fotosentezi kısıtlayacaktı. Cryogenian çağının sonlanmasından itibaren Ediacaran ve Kambriyen patlaması ortaya çıkmıştır. (Kambrien/kambriyen paleozoik devrin ilk bölümüdür.) Bu sunum modeli yeni ortaya çıkan ve üzerinde ihtilafların bulunduğu modeldir.

Andean-Saharan dönemi 460 ile 420 milyon yıl öncesi aralığında, Geç Ordovisyen ve Silüryen boyunca meydana gelmiştir.

Toprak bitkilerinin Devonian periyotu içinde evrilmesi uzun süreli olarak oksijen düzeylerinde bir yükseliş ve CO2 düzeylerinde azalma ortaya çıkarmış ve Karoo Buz Çağı adı verilen dönemin başlamasıyla sonlanmıştır. Bu çağa Karoo adı verilmesinin nedeni Güney Afrika'da Karoo bölgesinde buzul bırakıntılarının bulunmasıdır. Karoo çağının özellikleri Karoo'da bulunan bırakıntılardan elde edilen bulgulardan elde edildiğinden bu bölgenin adı bahse konu zaman dilimine verilmiştir. 360 ile 260 milyon yıl öncesi aralığında Carboniferous ve erken Permian Periyotları boyunca Güney Afrika üzerinde geniş kutup buzul tepeleri bulunuyordu. Arjantin ve antik üstkıta Gondvanaland'dan elde edilen bulgular arasındaki karşılıklı bağlantılar bilinmektedir.

Kuaterner buzullaşması veya Pliyosen-Kuvaterner buzullaşması bundan yaklaşık 2.58 milyon yıl önce geç Pliocene boyunca Kuzey yarıkürede buz tabakaları yayılım gösterdiğinde başlamıştır. Ondan itibaren, dünya buzul periyotu adı verilen; 40.000 ve 100.000 yıllık zaman aralıklarında ilerleyen ve geri çekilen buzullaşma döngüleri yaşamaya başlamıştır. Yeryüzü günümüz itibarıyla bir buzullararası periyot yaşamaktadır ve son buzul periyotu bundan yaklaşık 10.000 yıl önce sona ermiştir. Buzul örtülerinden kalanların tümü; Grönland ve Antarktik Buzulu ve bunlardan daha küçükleri Baffin Adasında bulunan gibidir. 
Buz çağları yer ve zaman itibarıyla daha ileri biçimlendirmeler yoluyla bölümlendirilebilmektedir. Örneğin, "Riss" (günümüzden 180.000-130.000 yıl önce) ve Würm (70.000-10.000 yıl önce). Buzulun en geniş biçimi bütün bir aralık boyunca sürmemektedir. Her bir buzulun oluşturduğu yıpratma etkisi ondan önceki buz katmanlarında bulunan kanıtları neredeyse tümüyle silmektedir. Bu durumun istisnası ise sonraki dönemde oluşan bir buzulun bir öncekinin üzerini tümüyle kaplamamış olduğu ender bölgeler olmaktadır.

Buz çağları (ya da en azından devam eden biri) boyunca, daha sıcak ve daha şiddetli periyotlar meydana geldi. Daha soğuk periyotlara "buzul periyotları", Eemian gibi daha ılımlı periyotlara "buzullararası" (interglacial) adı verilmektedir.

Buzul periyotları, Yeryüzünün büyük çoğunluğunu, geniş toprakları kaplayan ve kutuplardan düşük enlemlere doğru genişleyen deniz buzulu kütlelerinin oluştuğu daha soğuk ve daha kuru iklimlerle karakterizedir. Dağ buzulları, diğer durumda buzullaşmamış alanlar daha düşük karlanma hattı yüzünden daha düşük yüksekliklere doğru genişler. Geniş miktarda suyun su seviyesi üzerindeki buzul tepeciklerini oluşturması nedeniyle su seviyeleri azalma gösterir. Okyanus suyu dolaşımının buzul kütleleri nedeniyle kesintiye uğradığına dair kanıtlar bulunmaktadır. Yeryüzü arktik ve antarktik buzullarına sahip olduğundan, halen minimum düzeyde bir buzul çağı yaşıyoruz. İki buzul döneminin arasında kalan iklim dönemine buzullaşmalararası denilmektedir. Buzullaşma ve buzullaşmalararası periyotlar Yeryüzü yörüngesinde Milankovitch Döngüsü adı verilen değişimlerle eş zamanlıdır.

Yeryüzü, 11.000 yıldan daha fazla bir süreden bu yana Holosen adlı buzullararası b