Ледено доба је период хладнијих глобалних температура и понављајућих ледених експанзија које могу трајати стотине милиона година. Захваљујући напорима геолога Луја Агассиза и математичара Милутина Миланковича, научници су утврдили да варијације у Земљиној орбити и тектонији помичних плоча подстичу детекцију и смањивање ових периода. У историји Земље било је најмање пет значајних ледених доба, при чему се отприлике десетак епохе глацијалне експанзије десило у последњих 1 милион година. Људи су се значајно развијали током најновијег раздобља глацијације, постајући доминантна копнена животиња после тога, мегафауна попут вуненог мамута је изумрла.
Ледено доба је период хладнијих глобалних температура које карактерише понављајућа ледена експанзија по Земљиној површини. Могући да трају стотине милиона година, ови се периоди испреплићу с редовним топлијим интерглацијалним интервалима у којима постоји најмање један главни ледени слој. Земља се тренутно налази усред леденог доба, пошто ледене плоче Антарктика и Гренланда остају нетакнуте упркос умереним температурама.
Ови глобални периоди хлађења почињу када пад температуре спречава да се снег потпуно отопи у неким областима. Доњи слој се претвара у лед, који постаје глечер јер тежина нагомиланог снега узрокује да се полако креће напред. Појављује се циклични образац у којем снег и лед заробљавају влагу Земље, подстичући раст ових ледених плоха како ниво мора истовремено опада.
Ледено доба изазива огромне промене на Земљиној површини. Глечери преуређују крајолик скупљајући стене и тло и еродирајући брежуљке током незаустављивог притиска, њихова тежина смањује Земљину кору. Како температуре падају у областима које су близу ових ледених литица, биљни живот са хладним временом се одводи у јужне географске ширине. У међувремену, драматичан пад нивоа мора омогућава рекама да ископају дубље долине и произведу огромна унутрашња језера, а претходно су потопљени копнени мостови појавили између континената. Након повлачења током топлијих периода, глечери остављају раштркане гребене седимената и напуне базене отопљеном водом да би створили нова језера.
Научници су током земљине историје забележили пет значајних ледених доба: хуронско (пре 2.4-2.1 милијарде година), криогенијско (пре 850-635 милиона година), андско-сахарско (460-430 мија), кароо (360-260 мија) и квартарни (2,6 милиона). Отприлике десетак великих глацијација десило се током последњих 1 милион година, од којих је највећи досегнуо 650.000 година и трајао 50.000 година. Најновије глацијално раздобље, често познато и као „ледено доба“, достигло је врхунске услове пре око 18.000 година пре него што је уступило место међуглацијалној елохи холоцена пре 11.700 година.
На врхунцу недавног ледењака, лед је нарастао на више од 12.000 стопа, док су се плахте шириле по Канади, Скандинавији, Русији и Јужној Америци. Одговарајућа разина мора пала је преко 400 стопа, док су глобалне температуре у просеку падале око 10 степени Фаренхита, а у неким областима и до 40 степени. У Северној Америци регион заливских обала био је испресекан боровом шумом и преријским травама које су данас повезане са северним државама и Канадом.
Порекло теорије леденог доба почело је пре стотине година, када су Европљани приметили да су се ледењаци у Алпама смањио, али за његову популаризацију заслужан је швајцарски геолог из 19. века, Лоуис Агассиз. Супротстављајући се веровању да је широка поплава усмртила мегафауну попут вуненог мамута, Агассиз је указао на стијене и гомиле наноса као доказ активности ледењака из деструктивне глобалне зиме. Геолози су убрзо пронашли доказе о биљном животу између ледених седимената, а до века је утврђена теорија више глобалних зима.
Друга важна фигура у развоју ових студија био је српски математичар Милутин Миланковитцх. Желећи да прикаже температуру Земље у протеклих 600.000 година, Миланкович је пажљиво израчунао како су варијације орбита као што су ексцентричност, прецесија и аксијални нагиб утицале на нивое сунчеве радијације, објављујући свој рад у књизи из 1941. године "Канони изолације и проблем леденог доба". Миланковичеви налази су потврђени када су технолошка побољшања 1960-их омогућила анализу дубоких морских ледених језгара и планктонских шкољки, што је помогло да се утврде периоди глацијације.
Упоредо са нивоима сунчеве радијације, верује се да су глобално загревање и хлађење повезани са тектонском активношћу плоча. Померање Земљиних плоча ствара велике промене у континенталним масама, што утиче на океанске и атмосферске струје и покреће вулканску активност која ослобађа угљен диоксид у ваздух.
Један значајан исход недавног леденог доба био је развој Хомо сапиенса. Људи су се прилагодили оштрој клими развијањем таквих алата попут коштане игле за шивање топле одеће, а копнене мостове користили су за ширење у нове крајеве. До почетка топлије холоценске епохе, људи су били у положају да искористе повољне услове развијањем пољопривредних и техника припитомљавања. У међувремену, мастодонти, сабласно назубљене мачке, џиновски лежеви земље и друга мегафауна која је владала током глацијалног периода ишчезли су својим крајем.
Разлози нестанка ових великана, од људског лова до болести, спадају у мистерије леденог доба које тек треба у потпуности објаснити. Научници настављају да проучавају доказе о тим важним периодима, како би стекли више увида у историју Земље и помогли у одређивању будућих климатских догађаја.
