気候
この南極の巨大な氷床は地球全土に大量の寒気を供給することになり、また熱帯地域との温度勾配が激しくなったために赤道周辺との間の大気循環が非常に活発となった。逆に、北極は極点付近に大陸が存在せず、周囲をユーラシア大陸と北アメリカ大陸に囲まれているため、大西洋から暖流が流れ込む北極海沿岸は南極に対してより温暖な気候となり、大規模氷床はグリーンランドのみに発達することとなった。また、400万年前にはパナマ地峡が成立して大西洋と太平洋の間の海流が遮断され、現在のような海流が成立した。このため高緯度地域への大量の蒸気供給によって氷河の発達が促され、これ以降氷期が出現するようになった。また、これにより太平洋の海水が大西洋に流れ込まなくなったためにカリブ海の海水は北大西洋北部にて深海へと流れこむようになり、北大西洋深層水が誕生した。そしてそれまでに存在した南極底層水と合わせ、熱塩循環も現在のようになった。
また、突発的な気候変動・気候変化の要因としては、火山噴火、隕石の衝突、地殻変動、温室効果による温暖化、熱帯雨林の伐採などがあげられる。火山噴火による気候への影響はおもに火山灰や二酸化硫黄などが噴火によって大量に空気中に放出され、地表への太陽光の到達を妨げることにより起こるもので、火山の冬と呼ばれるように基本的には気温を下げる方向に作用する。1883年のインドネシア・クラカタウ火山の噴火や1991年のフィリピン・ピナトゥボ山の噴火などの大規模噴火は、その年の気温を0.5°Cから0.
しかしこの冷涼化は氷期にまで至ることなく、総体としては温暖な気候の中で数百年単位で小幅な気候変動が繰り返された。10世紀〜14世紀ごろにかけての中世の温暖期においてはヨーロッパを中心に温暖な時期が続き、グリーンランドへのヴァイキングの入植が行われた。その後、14世紀中頃〜19世紀中頃にかけては小氷期と呼ばれるやや寒い時期に入り、ヨーロッパや北アメリカを中心にやや寒冷な時期が続いた。グリーンランドの入植地は消滅し、アルプス氷河が拡大、17世紀ごろにはテムズ川が凍結することもしばしばあった。この小氷期の原因については様々な説があるが、そのうちのひとつにこの時期がシュペーラー極小期、マウンダー極小期、ダルトン極小期と呼ばれる太陽活動の極小期にあたっていたことが指摘されている。その後、19世紀より再び気候は温暖化に向かい、20世紀後半は過去1400年で最も温暖であったとの調査結果が発表されている。21世紀に入ってもこの気温上昇傾向は続いている。この気温上昇の原因はこの時期はじまった産業革命以降の人類の急速な工業化と、それによる二酸化炭素や温室効果ガスの増加によるものと考えられており、地球温暖化として非常に問題視されている。