În comunitatea științifică, se înțelege în mod obișnuit că planeta Pământ suferă schimbări climatice periodice, cu niveluri de temperatură fluctuante. Înregistrările acestor schimbări pot fi găsite în straturile geologice ale Pământului și în semnăturile chimice ale resturilor fosilizate. Glaciația este rezultatul scăderii temperaturilor din jurul planetei; în special, mișcarea și activitatea ghețarilor. Acestea sunt calote de gheață în expansiune create de o acumulare de zăpadă care nu are timp sau posibilitatea de a se topi. Existența ghețarilor afectează profund tendințele climatice pe termen lung ale planetei; ghețarii sunt, de asemenea, responsabili pentru formarea terenurilor, cum ar fi tăierea văilor și alte tipuri de eroziune.
Ghețarii se formează de obicei la altitudini mari deasupra liniei de zăpadă, unde temperaturile sunt suficient de scăzute încât zăpada să fie permanentă. Forța gravitației îi poartă pe versanții munților și sunt lubrifiați de apa topită la cele mai joase niveluri ale ghețarului; presiunea scade punctul de topire al ghetii. De asemenea, ghețarii se extind atunci când zăpada cade pe ei și îngheață în gheață. Pe parcursul unei zile, părți ale ghețarului care se află în pragul de topire vor ridica și vor muta părți din pământul înconjurător. În acest fel, glaciația face ca sedimentele și materialele să fie relocate; sunt înghețați în ghețar și depuse în altă parte când gheața se topește.
Glaciația este una dintre cauzele modificării pe scară largă a terenurilor. Eroziunea este exemplul principal în acest sens; ghețarii provoacă eroziune în trei moduri: smulgere, abraziune și îngheț-dezgheț. Smulgerea glaciarelor are loc atunci când un ghețar coboară o pantă și mișcarea gheții trage roca deja fracturată. Abraziunea este cauzată de roca atașată de un ghețar în timp ce acesta se mișcă; frecarea dintre roca în mișcare și roca de bază de la bază provoacă eroziunea rocii de bază și acesta este modul în care sunt create majoritatea văilor. Îngheț-dezgheț, între timp, apare atunci când apa topită se infiltrează în crăpăturile din rocă, unde temperaturile în scădere o fac să înghețe și să se extindă, lărgind fisurile.
Perioadele de glaciare au loc odată cu ciclurile Milankovitch sau cu variațiile orbitei Pământului în jurul Soarelui pe o perioadă de 100,000 de ani. De exemplu, oblicitatea sau unghiul de înclinare axială variază între 21.5 și 24.5 grade, iar acest lucru modifică cantitatea de căldură pe care o primesc calotele polare. Un unghi mai mic înseamnă că mai puțină căldură lovește polii și permite formarea ghețarilor, iar inversul este, de asemenea, adevărat. Excentricitatea, cauzată de atracția gravitațională a lui Jupiter și Saturn, face ca orbita Pământului să devină mai eliptică și, prin urmare, mai departe de soare, rezultând temperaturi mai scăzute. Precesia, sau rotația axei Pământului, modifică orientarea Pământului în raport cu Soarele și alte planete.