看過科幻電影《後天》的朋友一定對裡面模擬出的冰封世界記憶猶新，但其實地球也有不少時期表面很多地區被冰雪覆蓋，地質學家們將這些時期稱為地球的冰川時期（冰期），這個時候的地球相對比較寒冷，這種狀況特別嚴重的時候，地球表面的大部分地區都覆蓋著厚厚的冰雪，稱之為大冰期，這時候的地球也常被稱為雪球地球、冰封地球等，因為看上去滿是冰雪，就像一個大雪球，海洋表面和動植物能生存的區域被冰雪擠壓得很小。
如今地球上冰川的面積為1500萬平方公裡左右，主要集中在地球的兩極和一些高原上，但是在地球大冰期到來時，冰川的面積會佔領地球的溫帶地區的海洋和陸地，有時甚至連熱帶地區也會有冰川。地質考古發現這樣的大冰期一共發生過三次，第一次發生在大約六億年前的元古代末期，稱為震旦紀大冰期，這次大冰期在世界各大陸產生的時間略有不同，時間跨度很大，在8-5.5億年前都有，當時地球上的動植物主要存在於海洋中，陸地上還很貧乏，所以陸生動植物受到的影響還比較小。
第二次發生在大約三億年前的石炭紀至二疊紀，震在旦紀大冰期後，地球經歷了長達3.3億年的溫暖時期，地球上的生命物種繁盛了很長時間。到了古生代晚期，地球又進入第二次大冰期，即石炭-二疊紀大冰期，出現在距今3.5億-2.7億年以前，發生在石炭紀中期至二疊紀初期，因石炭紀和二疊紀屬於晚古生代，又稱晚古生代大冰期，這次大冰期主要發生在岡瓦納古陸，其中在南美洲和非洲發生和消退的時間較早，在印度和澳大利亞發生和消退的時間較晚，以南半球發育大量冰川為特徵，冰川退卻之後出現了大面積的舌羊齒植物群。
第三次大冰期就是最著名的第四紀大冰期，也是對現在影響最大的冰期，其冰磧層保存最完整，分布最廣，研究也最詳盡。這次冰期依冰川覆蓋面積的變化可劃分為多個冰期和間冰期，各大陸冰期的冰川發育程度有很大差別，如歐洲大陸冰蓋曾達北緯48°，而亞洲只達到北緯60°。
雖然看上去第四紀大冰期比前兩次時間要短，但是地質學家們一般認為現在的地球仍然處於間冰期內，因為現在的氣候比歷史上很多時期要寒冷，判斷第四紀大冰期還並未結束。
從上面三個冰期的時間間隔也能發現，其周期約為將近三億年發生一次，但具體原因並不清楚，有人認為這和太陽系在銀河系中的運行有一定的關係，然而其時間和太陽在銀河系中的運行周期並不重合，也有人認為這和地球內部的熔巖活動、地球軌道的變化、地球大氣的變化乃至臭氧層的活動有關係，但是都沒有確鑿的證據能證明。