Η Γη έχει βιώσει τουλάχιστον πέντε μεγάλες εποχές παγετώνων στα 4.57 δισεκατομμύρια χρόνια της ιστορίας της: τον παγετώνα Huronian (2.4 έως 2.1 δισεκατομμύρια χρόνια πριν), τον παγετώνα Sturtian/Marinoan (710 έως 640 mya), τον παγετώνα Άνδεων-Σαχάρας (460 έως 430). mya), την Εποχή των Παγετώνων Karoo (350 έως 260 εκατομμυρίων ευρώ) και την πιο πρόσφατη Εποχή των Παγετώνων, η οποία βρίσκεται σε εξέλιξη (40 έως 0 εκατ. ευρώ). Ο ορισμός της Εποχής των Παγετώνων είναι μια μακροπρόθεσμη πτώση των παγκόσμιων θερμοκρασιών από τον ιστορικό κανόνα, που συνοδεύεται από επέκταση των ηπειρωτικών παγετώνων. Κάθε εποχή των παγετώνων είναι κυκλική, γενικά σε χρονικές κλίμακες 44,000 και 110,000 ετών, κατά τη διάρκεια των οποίων οι παγετώδεις πάγοι εκτείνονται ρυθμικά και υποχωρούν.
Τα ακριβή αίτια των ιστορικών Εποχών των Παγετώνων είναι άγνωστα, αλλά πιθανότατα προέκυψαν λόγω ποικίλων παραγόντων, όπως: θέσεις των ηπείρων, ατμοσφαιρική σύνθεση (αέρια του θερμοκηπίου), ηφαιστειακή δραστηριότητα, γήινο άλμπεδο (ανακλαστικότητα), διακυμάνσεις στην απόσταση της Γης από ο Ήλιος (κύκλοι Μιλάνκοβιτς), οι διακυμάνσεις στην ηλιακή παραγωγή και οι κρούσεις αστεροειδών. Όταν υπάρχουν οι σωστές μεταβλητές, ξεκινά μια Εποχή των Παγετώνων και μόλις ξεκινήσει, τα θετικά αποτελέσματα ανατροφοδότησης μπαίνουν στο παιχνίδι. Το ισχυρότερο είναι απλώς ότι ο πάγος είναι πιο αντανακλαστικός από τη γη ή το δάσος, έτσι μεγάλες περιοχές που καλύπτονται από φύλλα πάγου αντανακλούν τις ακτίνες του Ήλιου, προκαλώντας περαιτέρω πτώση της θερμοκρασίας και αυξημένη παγετώνα.
Τις περισσότερες φορές, η Γη δεν βρίσκεται σε Εποχή των Παγετώνων και η μέση παγκόσμια θερμοκρασία είναι περίπου 22 °C (71 °F). Τα φύλλα πάγου απουσιάζουν σχεδόν εντελώς, βρίσκονται μόνο σε μεγάλα υψόμετρα (αλπικοί παγετώνες). Οι πόλοι είναι κρύοι, αλλά δεν καλύπτονται από πάγο, και τα δάση εκτείνονται από πόλο σε πόλο. Απολιθώματα δεινοσαύρων έχουν βρεθεί σε λιγότερο από 10° γεωγραφικό πλάτος από τον αρχαίο Νότιο Πόλο. Μόνο κατά το 15% περίπου της ιστορίας της Γης υπήρξε Εποχή των Παγετώνων.
Οι δύο πιο διάσημες Εποχές των Παγετώνων είναι πιθανώς ο παγετώνας Στουρτιανό/Μαρινό και η πιο πρόσφατη Εποχή των Παγετώνων. Ο παγετώνας Στουρτιανό/Μαρινό ήταν τόσο σοβαρός που έχουν βρεθεί στοιχεία ηπειρωτικών παγετώνων γύρω από τον ισημερινό από αυτήν την περίοδο. Η μέση παγκόσμια θερμοκρασία μπορεί να έχει πέσει κάτω από -30 °C (-22 °F), πιο κρύα από τη σημερινή Ανταρκτική. Μερικοί επιστήμονες πιστεύουν ακόμη και ότι οι ωκεανοί πάγωσαν από πάνω προς τα κάτω κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, με αποτέλεσμα ένα σενάριο «Χιονόμπαλας Γης». Η ζωή θα είχε επιβιώσει σε καταφύγια όπως οι υδροθερμικοί αεραγωγοί βαθέων υδάτων.
Η πιο πρόσφατη Εποχή των Παγετώνων είναι γνωστή γιατί εμείς οι άνθρωποι έχουμε ολόκληρη την ιστορία μας μέσα σε αυτήν. Πιστεύουμε ότι τα στρώματα πάγου που καλύπτουν τη Γροιλανδία και την Ανταρκτική είναι τυπικά, παρόλο που δεν είναι. Πάνω από περίπου 10,000 χρόνια πριν, υπήρξε μια σοβαρή περίοδος παγετώνων που κάλυψε τις ηπείρους σε παγετώνες μέχρι το Σικάγο και το Παρίσι. Κατά τη διάρκεια αυτής της χρονικής περιόδου, οι άνθρωποι έπρεπε να αποφύγουν ως επί το πλείστον να αποικίσουν την Ευρώπη ή τη βόρεια Ασία, καθώς αυτές οι περιοχές ήταν παγωμένες. Για το λόγο αυτό, ανθρώπινα απολιθώματα που προηγούνται της τελευταίας περιόδου των παγετώνων βρίσκονται μόνο στην Αφρική, τη Μέση Ανατολή, την Κίνα, τη Νοτιοανατολική Ασία, την Αυστραλία και μόνο μικρά μέρη της Ευρώπης όπως η Ισπανία και η νότια Γαλλία.