Globalno hlajenje je teorija, ki so jo v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja prvič postavili ruski znanstveniki, ki pravi, da letna temperatura po vsem svetu vztrajno pada. Ideja o globalnem hlajenju je v sedemdesetih in osemdesetih letih prejšnjega stoletja ustvarila moderne strahove v ledeni dobi, vendar jo je popularna kultura v veliki meri prezrla, potem ko je globalno segrevanje postalo skrb javnosti. Globalno hlajenje je lahko posledica onesnaževanja ljudi, orbitalne sile ali globalnega segrevanja.
Podobno kot globalno segrevanje lahko globalno hlajenje deloma povzročijo dejavniki onesnaževanja. Delci aerosola, kot je smog, se ujamejo v ozračje in blokirajo nekaj sončnih žarkov ter tako znižajo temperaturo na zemlji. Znanstveniki menijo, da je ta učinek na splošno minimalen in ni glavni dejavnik, ki prispeva k globalnemu hlajenju, čeprav je še vedno zaskrbljujoč.
K globalnemu hlajenju verjetno največ prispeva orbitalno siljenje. Orbitalno siljenje je povsem naraven pojav, ki se pojavi, ker se zemlja med vrtenjem rahlo niha na svoji osi. To nihanje sčasoma nekoliko spremeni orientacijo Zemlje in obliko njene orbite, kar posledično spremeni količino sončne svetlobe, ki doseže Zemljo. Predvideva se, da je orbitalna sila povzročila prejšnje ledene dobe.
Poleg tega lahko globalno segrevanje povzroči tudi globalno ohlajanje. Ker se toplogredni plini ujamejo v ozračje, kar zvišuje temperaturo, ledeni pokrovi pa se topijo, bodo velike količine hladne vode hitele v ocean, kar bo znižalo temperaturo in povzročilo premik podnebja. Vendar je ta koncept le teorija, kasnejše testiranje pa je pokazalo, da je malo verjetno, da bo imel drastične posledice v kratkem času.
Začetne raziskave v sedemdesetih in osemdesetih letih prejšnjega stoletja so povzročile nekaj panike glede možnosti ekstremnih temperaturnih padcev in sodobne ledene dobe. Čeprav so prvotna poročila iz leta 1970 trdila, da je naslednja ledena doba oddaljena približno 80 let, je domneva, da je človeško vmešavanje morda pospešilo proces, vzbujalo zaskrbljenost, da bi svetovno prebivalstvo lahko potegnilo bližajočo se ledeno dobo dovolj daleč, da bi bila takojšnja skrb. Ta poročila pa so bila pretiravanje in zdaj z natančnejšimi podatki o podnebnih vzorcih in spremembah mnogi znanstveniki verjamejo, da je tudi s človekovim vmešavanjem naslednja ledena doba še deset tisoč let oddaljena.
Navsezadnje je globalno hlajenje še vedno tema razgretih razprav, čeprav ni deležna toliko javnosti kot globalno segrevanje. Vendar se pogosto uporablja pri poskusih omalovaževanja veljavnosti globalnega segrevanja. Kljub razpravam in znanstvenim nesoglasjem ena stvar ostaja enaka. Svetovne temperature nihajo. Skozi zabeleženo zgodovino in verjetno že prej so bila obdobja, ko so temperature vztrajno naraščale, in obdobja, ko so vztrajno padale.