Dünya, jeolojik geçmişi boyunca pek çok farklı buzul dönemi geçirmiştir ve bu durum gezegenimizin iklim tarihinin sürekli bir değişim içinde olduğunu göstermektedir. Birbirinden farklı zaman dilimlerinde yaşanan buzul dönemlerinin ortaya çıkmasında temel olarak iki ana faktör grubu rol oynamaktadır: Bunlardan biri dünyanın uzaydaki konumundaki değişimler, diğeri ise güneş ışınlarının etkisindeki değişmelerdir. Bilim insanları bu devasa iklim değişimlerini ve buzul çağlarını açıklayabilmek için çeşitli teoriler ve modeller geliştirmişlerdir. Buzullaşma süreçlerini incelerken yalnızca dünyanın dışsal faktörleri değil, aynı zamanda karaların dünya üzerindeki coğrafi konumları da büyük önem taşır. Karaların hareketleri ve konumları, bölgesel ve küresel bazda soğuma ya da ısınma eğilimlerinin belirleyicisi olmuştur. Jeolojik zamanlar boyunca kıtaların kayması, okyanus akıntılarının yön değiştirmesi ve atmosferik sirkülasyonlar buzul dönemlerinin şiddetini ve süresini doğrudan etkileyen unsurlar arasında yer almıştır. Dünya'nın soğuma dönemlerinde suyun büyük bir kısmı devasa buzullar halinde karalarda hapsolmakta ve bu durum hidrolojik döngüyü doğrudan etkilemektedir. Suların buzullara dönüşerek karalarda yığılması sonucunda okyanus ve deniz seviyelerinde 150 metreye varan çok ciddi düşüşler meydana gelmiştir. Bu durum dünya coğrafyasında kıyı çizgilerini tamamen değiştirmiş, daha önce sularla ayrılmış olan bölgeleri karasal olarak birbirine bağlamıştır. Dünyanın konumundaki değişimlere ilişkin geliştirilen en önemli teorilerden biri Croll'un teorisidir. Croll'un teorisine göre dünyanın yörüngesine bakıldığında periyodik olarak perihelion (güneşe yaklaşma) yönünde bir değişimin gözlendiği görülmektedir. Dünyanın güneşe daha fazla yaklaştığı ya da uzaklaştığı bu dönemlerde, dünyaya gelen toplam güneş ışınlarının miktarında net bir değişme olmamakla birlikte, güneş ışınlarının farklı bölgelere ulaşma açısı ve süresi değişiklik göstermektedir. Croll'un teorisinin somut bir yansıması olarak Kuzey Kutup Bölgesi ele alınabilir. Bu dönemlerde kuzey kutbunda kışlar oransal olarak uzun sürerken yazlar çok daha kısa yaşanmaktadır. Ancak bu teori tek başına tüm buzul dönemlerini açıklamaya yetmemektedir. Çünkü buzul dönemlerinin süresi, Croll tarafından öne sürülen periyodik zaman dilimlerinden çok daha uzun süreli olabilmekte ya da bu periyodik yörünge değişimlerine göre buzul dönemlerinin kuzey ve güney yarımkürede sırasıyla (karşılıklı dönüşümlü) gerçekleşmesi gerekmektedir ki bu durum her zaman gözlenmemektedir. Dünyanın konumuna dair başka teoriler de bulunmaktadır. Bunlardan birine göre Samanyolu Galaksisi evrendeki yolculuğu sırasında belirli aralıklarla kozmik bulutların yoğun olduğu bölgelerden geçmektedir. Bu geçişler sırasında dünyanın aldığı güneş ışınlarının bir miktar azaldığı ve bunun da soğumaya yol açtığı öne sürülmektedir. Bir diğer görüş ise belirli aralıklarla dünyanın ekseni ile yörünge düzlemi arasındaki açısal farklılaşmanın dünyanın ısı alımında farklılıklara yol açması yönündedir. Güneş ışınlarının miktarı ve etkisi çeşitli faktörlerin etkisiyle sürekli değişime uğramaktadır. Güneşten gelen enerjinin ancak yaklaşık %28'lik bir kısmı yerin yüzeyine doğrudan ulaşabilmektedir. Geri kalan miktar ise bulutlar, gazlar ve yeryüzü tarafından yansıtılarak doğrudan ya da dolaylı olarak tekrar uzaya gönderilmektedir. Dünyaya gelen güneş ışınlarının miktarını, dalga boylarının yapısını, atmosferin yansıtıcılık (albedo) özelliğinin değişmesini ve güneş ışınlarını emen atmosfer gazlarının miktarını değiştiren pek çok etken vardır. Atmosfer gazlarının yoğunluğu volkanik faaliyetler, biyolojik süreçler ve diğer etkenler sebebiyle değişebilmektedir. Günümüzde de benzer şekilde atmosferde güneş ışınlarını tutan gazların (sera gazları) miktarında gözlenen artış, dünyanın ortalama ısısında belirgin yükselmelere neden olmaktadır. Dünya'da global ölçekte yaşanan soğuk iklim dönemlerinde, ekosistemler büyük baskı altında kalmış ve genellikle büyük soy tükenmeleri (mass extinctions) gözlenmiştir. İklimin ani ve kökten değişimi, adapte olamayan pek çok bitki ve hayvan türünün ortadan kalkmasına yol açmıştır. Buzul dönemlerinde suyun karalarda buz kütleleri olarak depolanması okyanus seviyelerini dramatik biçimde düşürmüştür. Yaklaşık 150 metreyi bulan bu düşüşler, deniz suları altında olan sığ kıta sahanlıklarının karaya dönüşmesine neden olmuştur. Bu durum, daha önce suyla ayrılmış olan kara kütleleri arasında doğal geçitlerin ve köprülerin ortaya çıkmasını sağlamıştır. Ortaya çıkan bu karasal köprüler, flora ve fauna için büyük göç yolları oluşturmuştur. Karasal canlılar bu geçitler sayesinde daha önce ulaşamadıkları kıtalara ve adalara yayılma imkanı bulmuştur. Örneğin, jeolojik geçmişte bu sayede canlıların yayılımlarına izin veren pek çok kritik geçiş noktası açılmıştır. Metinde belirtilen bu tarihi ve coğrafi geçiş bölgeleri arasında Fransa-Britanya, Britanya-İrlanda, Avrupa-Afrika, Sibirya-Alaska, Sibirya-Japonya, Yeni Gine-Australya ve Sumatra-Java gibi hatlar bulunmaktadır. Bu köprüler, dünya üzerindeki biyolojik çeşitliliğin bugünkü dağılımında hayati bir rol oynamıştır. Avrupa kıtasında gerçekleştirilen detaylı jeolojik araştırmalar, Pleistosen dönemde bu coğrafyada 4 büyük buzul döneminin gerçekleştiğini açıkça göstermektedir. Bu buzul evreleri Alp dağlarındaki ve Avrupa'daki bulgulara dayanarak sırasıyla Günz, Mindel, Riss ve Würm olarak adlandırılmıştır. Her bir buzul dönemi binlerce ila milyonlarca yıl süren devasa iklim döngülerini temsil eder. Bu dört büyük buzul dönemi şu kronolojik ve süre aralıklarına sahiptir: Günz buzul dönemi 1,2 milyon yıl ile 700 bin yıl arasında; Mindel buzul dönemi 650 bin ile 350 bin yıl arasında; Riss buzul dönemi 300 bin ile 120 bin yıl arasında; en son büyük buzul evresi olan Würm ise 80 bin ile 10 bin yıl öncesi arasında etkili olmuştur. Buzul dönemlerinin arasında ise sıcaklığın bir nebze arttığı ısınma evreleri, yani buzul arası (interglacial) dönemler yer almaktadır. Bu dönemler sırasıyla Günz-Mindel buzul arası, Mindel-Riss buzul arası ve Riss-Würm buzul arası olarak tanımlanmıştır. Bu interglacial evreler, ekosistemlerin kısmen toparlandığı ve canlıların kutuplara veya yüksek rakımlara doğru çekildiği dönemler olarak kaydedilmiştir.