V znanstveni skupnosti se običajno razume, da planet Zemlja doživlja periodične podnebne spremembe z nihajočimi temperaturnimi ravnmi. Zapise o teh spremembah je mogoče najti v geoloških plasteh Zemlje in v kemičnih podpisih fosiliziranih ostankov. Poledenitev je posledica znižanih temperatur po planetu; zlasti gibanje in aktivnost ledenikov. To so razširjajoče se ledene plošče, ki nastanejo zaradi kopičenja snežnih padavin, ki se nimajo časa ali priložnosti stopiti. Obstoj ledenikov močno vpliva na dolgoročne podnebne trende planeta; ledeniki so odgovorni tudi za nastanek tal, kot je izrezovanje dolin in druge vrste erozije.
Ledeniki običajno nastanejo na velikih nadmorskih višinah nad snežno mejo, kjer so temperature dovolj nizke, da je sneg trajen. Sila težnosti jih nosi po gorskih pobočjih in maže jih staljena voda na najnižjih ravneh ledenika; tlak zmanjša tališče ledu. Tudi ledeniki se razširijo, ko sneg pade nanje in zmrzne v led. Čez dan bodo deli ledenika, ki so na pragu taljenja, pobirali in premikali dele okoliške zemlje. Na ta način poledenitev povzroči premik usedlin in materialov; zamrznejo se do ledenika in se odlagajo drugam, ko se led stopi.
Poledenitev je eden od vzrokov za obsežne spremembe tal. Erozija je primarni primer tega; ledeniki povzročajo erozijo na tri načine: trganje, odrgnina in zmrzovanje-odtajanje. Puljenje ledenika se pojavi, ko se ledenik premika po pobočju in gibanje ledu odvleče že razpokano skalo. Odrgnino povzroči skala, pritrjena na ledenik, ko se premika; trenje med premikajočo se skalo in spodnjo skalo povzroči erozijo kamnine in tako nastane večina dolin. Zmrzovanje-odtajanje se medtem pojavi, ko staljena voda pronica v razpoke v kamnini, kjer padajoče temperature povzročijo, da zmrzne in razširi, kar razširi razpoke.
Obdobja poledenitve se pojavljajo z Milankovičevimi cikli ali variacijami Zemljine orbite okoli sonca v obdobju 100,000 let. Na primer, nagnjenost ali kot aksialnega nagiba se giblje med 21.5 in 24.5 stopinj, kar spremeni količino toplote, ki jo prejmejo polarni ledeni pokrovi. Manjši kot pomeni, da manj toplote zadene pole in omogoči nastanek ledenikov, velja pa tudi obratno. Ekscentričnost, ki jo povzroča gravitacijska sila Jupitra in Saturna, povzroči, da Zemljina orbita postane bolj eliptična in zato dlje od sonca, kar ima za posledico nižje temperature. Precesija ali vrtenje zemeljske osi spremeni orientacijo Zemlje glede na sonce in druge planete.