Năm 1821, một kỹ sư người Thụy Sĩ là Ignaz Venetz đã cho công bố một bài báo trong đó ông đưa ra giả thuyết về sự hiện diện của các dấu vết của sự chảy qua của các sông băng tới một khoảng cách đáng kể từ dãy núi Alps. Ý tưởng này lúc đầu đã gây ra tranh luận từ phía một nhà khoa học Thụy Sĩ khác là Louis Agassiz, nhưng khi ông thực hiện việc phản biện điều này thì kết quả là ông lại xác nhận thuyết của người đồng nghiệp. Một năm sau, Agassiz đã đưa ra giả thuyết về thời kỳ băng hà lớn mà có các hiệu ứng chung lâu dài. Ý tưởng này đã giúp ông có được sự biết đến trên phạm vi quốc tế.

Trong thời gian này đã diễn ra một vài thời kỳ chuyển động tiến và lùi của các sông băng và nhiệt độ trong quá khứ của Trái Đất là rất khác so với ngày nay. Cụ thể, các chu kỳ Milankovitch của Milutin Milankovitch dựa trên giả thiết là các biến đổi của bức xạ Mặt Trời tới Trái Đất là yếu tố nền tảng kiểm soát khí hậu Trái Đất.

Trong thời gian này, các sông băng dày đã tiến và lui trên phần lớn khu vực Bắc Mỹ, châu Âu, một phần Nam Mỹ và châu Á cũng như toàn bộ châu Nam Cực. Đại Hồ hình thành và các loài thú to lớn thịnh vượng trong các khu vực không bị băng che phủ của Bắc Mỹ và đại lục Á-Âu. Các loài thú này bị tuyệt chủng khi thời kỳ băng hà kết thúc vào khoảng 10.000 năm trước. Người hiện đại đã tiến hóa vào khoảng 100.000 năm trước đây.