arda %70 daha fazlaya ulaşan bir beyazlaşmaya neden olarak c. 2.400.000 km² daha geniş bir alana ilerletti. Güneş'ten alınan enerjinin yeniden uzaya yansıtılması küresel bir soğumayla sonuçlandı ve pleistosen buzul çağını tetikledi. Bu alan tropikal altı enlemde bulunduğundan yüksek enlemlere göre 4-5 kat daha fazla güneşlenme almaktaydı ki Yeryüzünün en sıcak yüzeyi soğuyan bir yüzeye dönüştü.

Kuhle, buzullaşmalararası periyotları yeryüzü yörüngesindeki çeşitlenmelerin yıl açtığı 100,000 yıllık ışınım döngüleriyle açıklamaktadır. Kıyaslamalı olarak önemsiz görünen ılınma, İskandinav ve Tibet topraklarındaki buzul alanlarının azalmasıyla birleştiğinde (daha az bir yüzölçümüne) yüksek miktarda binen buzul yükü karaların üzerindeki buzulun çözülmesiyle sonuçlandı.

Milankoviç Döngüleri, Yeryüzünün Güneş etrafındaki yörüngesinde bir dizi döngüsel değişimleridir. Her döngü farklı bir genişlikte olduğundan bazı zamanlarda bir diğerini takviye edici ve diğer zamanlarda bir diğerini (kısmen) iptal edici etki yapar. 
Milankoviç Döngüleri:

Milankoviç Döngülerinin buzul ve buzullararası periyotların oluşumuna etkisi hakkında güçlü kanıtlar bulunmaktadır. Özellikle son 400.000 yıl, bu dönemde atmosfer bileşenleri ve sıcaklık belirtici ipuçlarını veren buzul özleri oluştuğundan son buzul çağı üzerinde en çok çalışılan ve en iyi anlaşılandır. Bu dönem boyunca tekrar eden buzullaşma/buzullaşmalararası tekrarlanmalar Milankoviç yörüngesel baskı döngüleriyle yakın miktarda örtüştüğünden genellikle doğru olarak kabul edilmektedir. Güneş'in Dünya ile mesafesindeki değişmeler, Yeryüzü eksenindeki devinimler ve dünya ekseni eğiminin değişimi gibi durumlar Güneş ışığının Yeryüzüne yeni bir dağılım biçimi oluşturması gibi bir dizi etkilerle açıklanmaktadır. Yeryüzü eksen eğimindeki değişimler mevsimlerin yoğunluğundaki değişimlerin temel nedeni olmaktadır. Örneğin Temmuz ayında 65. Kuzey enleminde toplam Güneş enerjisi alım miktarı en fazla %22 oranında ( 450 W/m² ile 550 W/m² arasında) değişiklik gösterir. Yazları bir önceki kışın biriktirdiği kar yağışını eritmeyecek kadar sıcaklık düşmesi olduğunda buz tabakalarının ilerlediği yaygın biçimde kabul edilmektedir. Bazı araştırmacılar yörüngesel baskının buzullaşmaları tetiklemeye yetmeyecek kadar düşük olduğunu düşünmekte olup CO2 gibi bir geri besleme mekanizmasının bu örtüşme açığını açıklayabileceğini düşünmektedir.

Milankoviç, Yeryüzü yörüngesel elementlerindeki döngüsel değişimlerin buzullaşma rekorunu açıkladığı tahmininde bulunmuş olsa da buzul ve buzullararası devrelerin zamanlamasında hangi döngü veya döngülerin en yüksek önemi taşıdıklarının açıklanmasına gerek vardır. Özellikle, son 800,000 yıl boyunca buzullaşma-buzullaşmalararası baskın salınım devresi 100.000 yıldır ki bu da Yeryüzü'nün yörüngesel dış merkezliliği ve yörüngesel sapmasındaki tedirginliğe denk gelmektedir. 3.0–0.8 milyon yıl öncesi aralığındaki dönem boyunca buzullaşma devresi baskın periyotu; 41,000 yıl içinde Yeryüzü eğiminin değişmesine karşılık gelmektedir. Bir tekrarlama biçiminin diğerine karşı baskın gelmesinin nedenleri zayıf bir miktarda anlaşılabilmiştir ve güncel araştırmaların devam eden aktif bir alanıdır.

Geleneksel Milankoviç açıklaması 100,000 yıllık döngü baskınlığını son 8 döngü üzerinden açıklamaya çalışmaktadır. Richard A. Muller, Gordon J. F. MacDonald ve diğerleri bu hesaplamaların Yeryüzü yörüngesinin iki ölçüsüne göre yapıldığına ancak üç ölçekli yörüngeye göre 100,000 yıllık bir yörüngesel sapma döngüsüne sahip olduğuna işaret etmekte ve Yeryüzü toz kuşakları içinde ve dışında hareket ettiğinden yörüngesel sapmadaki bu çeşitlenmelerin güneşlenme miktarındaki değişmelere yol açtığını öne sürmektedirler. Geleneksel bakışlardan farklı bir mekanizma olsa da 400.000 yılın üzerinde tahmin edilen periyotlar yaklaşık olarak birbirinin aynısıdır.

Güneşin ışıma gücü her 1 milyar yılda yaklaşık olarak %10 artış göstermiştir. Bu durum Güneş'in bir kırmızı dev olup Yeryüzünü de içine almasına kadar sürecektir. Güneş lekelerinin azalıp artmasına göre Güneş'in ışıma gücü de azalıp artmaktadır.
Güneş enerjisi çıktısında en azından iki tip çeşitlenme bulunmaktadır:

Volkanik püskürmeler buzul çağı periyotlarının başlaması ve/veya bitmesinde etkili olmuş olabilir. Paleoiklim boyunca, CO2 düzeyleri bugünkünden iki veya üç kez daha fazla idi. Volkanlar ve kıtasal tabakalardaki hareketler atmosfere yüksek miktarda CO2 salınmasına yol açmıştır. Volkanların çıkardığı karbondioksit muhtemelen periyotlara etkide bulunmuştur. Paleosen Eosen Isı Maksimumuna getirilen bir açıklama denizaltındaki volkan patlamalarının klatratlardan metan ortaya çıkarması ve bunun da hızlı ve yüksek miktarda sera etkisine yol açmasıdır. Bahsedilen zamanlarda volkan püskürmelerinin olduğuna kanıt bulunmaması bunun gerçekleşmediğini de kanıtlamamaktadır.

Kuzey Amerika’daki başlıca buzullaşma devreleri Illinoian, Eemian ve Wisconsin devreleridir. Nebraskan, Afton, Kansan ve Yarmouthian (Yarmouth) devreleri bölümlendirilmesi Kuzey Amerika’daki buz devrini dilimlendirmekte ve Kuaterner jeologları ve jeomorfologlarınca kullanılmaktadır. Bu sayılan devrelerin hepsi 1980’lerde Pre-Illınoian tanımlamasının içinde birleştirilmiştir.

En son Kuzey Amerika buzullaşması boyunca, Viskonsin Devresinin son parçası boyunca (26,000 ile 13,300 yıl önce) buzul tabakaları 45 derece kuzey enlemine kadar uzanmıştı. Bu buzullar yaklaşık 3 ile 4 km kalınlığa ulaşmaktaydı.

Viskonsin buzullaşması Kuzey Amerika yer biçimi üzerinde geniş bir etki bıraktı. Great Lakes ve Finger Gölleri buzulların derinleştirerek oyduğu eski vadilerdi. Minnesota ve Viskonsin’deki göllerin birçoğu buzullarca oyularak oluştu ve daha sonra buzul eriyiği sularla doldu. Eski buzul öncesi Teays Irmağı drenaj sistemi kökten biçimde değişti ve geniş biçimde şimdiki Ohio Irmağı drenaj sistemine dönüştü. Diğer ırmaklar setlendi ve Niagara gibi yeni kanallara yönlendiler, böylece su akışı kireç taşından sert ve eğimli yüzeylerle karşı karşıya geldiğinde etkileyici şelale ve geçitler biçimlendirdiler. Benzer bir şelale alanının günümüzde kurumuş bulunan, Syracuse yakınlarında bulunan Clark Korunmuş Devlet Parkında görmek mümkündür.

Long Island’dan Nantucket’a kadar olan alan buzul yığıştırması (till)’ndan biçimlendi. Bunun yanı sıra Kuzey Kanada’daki Kanada Kalkanında çok sayıda bulunan göllerin oluşumu da buzul hareketleri ile ilişkilendirilmektedir. Buzullar çekildiğinden ve kaya tozları kuruduğundan, rüzgârla birlikte bu maddeler yüzlerce mil öteye taşınarak Missouri Vadisi içinde düzinelerce fit yüksekliğe ulaşan lös adı verilen killi ve kumlu balçık yatakları oluştu. İzostatik geri kazanım Great Göllerini ve eskiden buzul tabakalarının altında kalmış alanları yeniden biçimlendirmeye devam etmektedir. Sürüklenmesiz Bölge, Viskonsin’in batı ve güneybatısındaki Minnesota, Iova ve Illinois’a bitişik alanlar buzullarca kaplanmamıştı.

Özel derecede ilginç bir iklim değişikliği buzullaşma dönemleri içinde yarı kurak Andlarda yaşandı. Mevcut iklimle kıyaslandığında beklenen sıcak düşüşü, burada kayda değer bir yağışa yol açtı. Bu nedenle, günümüz araştırmaları tropikal altı Acocagua kitlesi (6,962 m.)'nde bir 'buzullaşma akımı' tipi yoğun bir buzullaşma olduğunu göstermektedir.

Buzulların günümüzde ender olarak 10 km genişliğe ulaştığı yerlerde karlanma hattı (ELA) 4,600 m. yüksekliğe ulaşmakta iken o zaman bu yükseklik 3,200 m.'ye düştü. Buna göre bir yıl içindeki sıcaklık düşüşü yaklaşık 8.4 °C'dir ve bir yağış artışı olmuştur. Bağlantılı olarak, buzul zamanlarındaki iklim nem kuşağı bugün için birkaç enlem daha öteye yerleşmiştir.

Son buzul periyotu 8,000 yıldan daha uzun süre önce sona ermiş olsa etkileri günümüzde hissedilebilmektedir. Örneğin, Kanada Arktik Takımadası küresel ısınmanın etkilerini ortaya koymaktadır. Grönland, kuzey Avrasya ve Antarktika’da buzullar bulunmaktadır. Kararsız kayalar, buzul yığıştırmaları, yığın tepecikleri, eskerler, buzultaşları, fiyordlar, çökelti kayaları, sivri yükseltili dağ tepeleri, dağ göletleri, buz yalakları, hörgüç kayalar, asılı vadiler buzulların oluşturduğu yer şekilleridir.

Buzul örtülerinin ağırlıkları Yeryüzü kabuğu ve mantosunu deforme edebilecek kadar yüksektir. Buzul örtüleri eridiğinde önceden buzulla kaplı toprak parçası geri kazanım sürecine girer. Yeryüzü kabuğu yarı sıvı halde bulunduğundan süreç oldukça yavaş işler. Buzullaşma süreci boyunca okyanuslardan sular yüksek enlemlere doğru taşınır. Bu durum deniz seviyesinin yaklaşık 110 m. alçalmasına, kaya tabakalarının ortaya çıkmasına ve toprak parçaları arasında karadan köprüler ortaya çıkarak canlılar için yeni göç yolları ortaya çıkmasına yol açar.

Buzulların erimeye başladığı buzullararası periyotta sular okyanuslara geri döner ve deniz seviyesinin yükselmesine yol açar. Bu durum kıyı şeritlerinde ani değişimlere, göllerin tuzlanmasına yol açar. Karanın, buzulun, tuzlu suyun ve tatlı suyun hızla böylesi bir kaotik biçimde değişmesine en yakın örnek olarak Baltık ve İskandinavya bölgeleri ve son buzul maksimumu sonlarında ortaya çıkan Kuzey Amerika’nın durumu örnek gösterilmektedir. İskandinavya'nın yükselmesi şimdi Kuzey Denizinin altında kalan, Britanya Adaları ve Kıta Avrupasını birbirine bağlayan geniş bir düzlüğün suyun altına batmasına yol açmıştır. 
Yüzey kitlelerinin yeniden dağılımının yerkabuğu üzerinde oluşturduğu ağırlık eğrilmelere ve Yeryüzü üzerindeki stres artışı ile sonuçlanır. Buzulların varlığı genellikle aşağıdaki fayların hareketliliğini bastırır. Buzullaşmanın eridiği dönem boyunca faylar hızlandırılmış bir deprem tetikleme kayması yaşar. Depremler buzul sınırının yakınlarında tetiklenir ve bu da buzul parçalanmalarını hızlandırır ve bu durum da Hartmut Heinrich tarafından belirtilen son buzul çökmeleriyle birlikte kayaların okyanus tabanına çökmesi anlamına gelen Heinrich olayının nedeni olabilir. Buzul sınırının yakınlarından daha fazla buzul söküldüğü için daha fazla plaka içi deprem meydana gelir ve bu olumlu geri besleme buzul tabaka