Η υπόθεση Snowball Earth αναφέρεται στην ιδέα ότι κάποια στιγμή κατά τη διάρκεια της ιστορίας της Γης, συγκεκριμένα κατά την Κρυογενική περίοδο (850 έως 630 εκατομμύρια χρόνια πριν), ολόκληρη η επιφάνεια ήταν παγωμένη, συμπεριλαμβανομένων των ωκεανών. Η υπόθεση της Snowball Earth είναι αμφιλεγόμενη μεταξύ των παλαιοντολόγων, αλλά πολλοί πιστεύουν ότι βοηθά στην εξήγηση της παρουσίας παγετώνων σε τροπικά γεωγραφικά πλάτη αυτής της περιόδου, καθώς και άλλες ασυνήθιστες πτυχές του κρυογενικού γεωλογικού αρχείου. Όλοι οι επιστήμονες συμφωνούν ότι υπήρχαν τεράστιοι παγετώνες στην Κρυογενική περίοδο, η διαφωνία έγκειται στο αν έγιναν παγκόσμιοι σε έκταση.
Το σενάριο Snowball Earth, αν όντως συνέβη, πιστεύεται ότι ξεκίνησε από τη μετατόπιση των ηπείρων σε μια σχεδόν αποκλειστικά ισημερινή διαμόρφωση. Αυτό θα είχε προκαλέσει την ταχεία διάβρωση των ηπειρωτικών πετρωμάτων, τα οποία θα είχαν στη συνέχεια απορροφήσει μεγάλες ποσότητες ατμοσφαιρικού διοξειδίου του άνθρακα. Καθώς το διοξείδιο του άνθρακα είναι ένα αέριο του θερμοκηπίου που διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο στη διατήρηση της θερμοκρασίας της Γης, αυτή η εξάντληση θα είχε προκαλέσει συσσώρευση πάγου. Καθώς οι παγετώνες κάλυπταν τη Γη, θα είχαν αυξήσει το άλμπεντο της Γης (ανακλαστικότητα), αντανακλώντας την φωτεινή ενέργεια πίσω στο διάστημα, επιταχύνοντας περαιτέρω την ψύξη. Το τελικό αποτέλεσμα θα ήταν ένας πλανήτης εξ ολοκλήρου καλυμμένος με πάγο, με ισημερινές θερμοκρασίες παρόμοιες με τη σημερινή Ανταρκτική.
Για να διαλύσει το βαθύ πάγωμα της Χιονόμπαλας Γης θα χρειαζόταν άφθονες ποσότητες διοξειδίου του άνθρακα. Καθώς τα πυριτικά και τα ανθρακικά πετρώματα, οι κανονικές πηγές διοξειδίου του άνθρακα, θα είχαν καλυφθεί πλήρως, το αέριο θα έπρεπε να προέρχεται από ηφαιστειακές εκρήξεις. Σε χρονικά διαστήματα εκατομμυρίων ετών, ηφαιστειακές εκρήξεις θα διοχετεύσουν αρκετό CO2 στην ατμόσφαιρα για να ξεκινήσει η υπερθέρμανση του πλανήτη. Αυτή η θέρμανση θα έκανε τους πάγους γύρω από τον ισημερινό να λιώσουν και να εκθέσουν τη γη, μειώνοντας το άλμπεντο της Γης και προκαλώντας θετική ανάδραση της θέρμανσης.
Μερικοί επιστήμονες πιστεύουν ότι μια υπόθεση «Slushball Earth» είναι πιο ρεαλιστική από τη Snowball Earth, όπου μια περιοχή ωκεανού με λεπτό πάγο ή χωρίς πάγο θα υπήρχε γύρω από τον ισημερινό. Αυτό είναι απαραίτητο για έναν ενεργό υδρολογικό κύκλο, και πράγματι, ορισμένες γεωλογικές αποθέσεις από τότε υποδηλώνουν την παρουσία ενός.
Το Snowball Earth αναφέρεται μερικές φορές ότι εμποδίζει την εξέλιξη της πολυκύτταρης ζωής, αλλά η αλήθεια είναι ότι δεν ξέρουμε αν αυτό είναι αλήθεια ή όχι. Η μονοκύτταρα ζωή σίγουρα υπήρχε δισεκατομμύρια χρόνια πριν από την Κρυογενική και επιβίωσε μέσω αυτής, ίσως σε υδροθερμικές οπές βαθέων υδάτων και άλλες καταφύγιες. Η επιβίωση της γήινης ζωής κατά την περίοδο της Γης των Χιονοστιβάδων αναφέρεται μερικές φορές ως επιχείρημα ότι θα μπορούσε να υπάρχει ζωή στους καλυμμένους με πάγο ωκεανούς σωμάτων του εξωτερικού Ηλιακού Συστήματος, όπως το φεγγάρι Jovian Europa.