Au Carbonifère-Permien, l’altération des matériaux de la chaîne hercynienne et la fossilisation de matière organique modifient le cycle géochimique du carbone, causant une grande glaciation (indices paléontologiques et géologiques).
Au Crétacé, l'activité géodynamique interne entraîne une hausse globale des températures (indices paléogéographiques).
Depuis 30 millions d'années, la modification des circulations océaniques ainsi qu'une baisse de la concentration en CO2 provoquent une baisse de la température moyenne du globe (indices géochimiques).
Au cours des 800 000 dernières années, une alternance de périodes glaciaires et interglaciaires est observée, en lien avec les variations cycliques des paramètres orbitaux de la Terre (indices géologiques et géochimiques).
Entre -120 000 et -11 000 ans, une glaciation est attestée par l’extension des calottes glaciaires (indices paléo-écologiques, préhistoriques et géologiques).
Depuis 150 ans, un réchauffement climatique, lié à une perturbation du cycle du carbone est constaté par des mesures directes dans notre environnement.