在地球历史中，气候变化是周期性的。周期的时距可以非常不同，自漫长周期（106至109a）至相当于第四纪的一些大的气候变化周期（104—105a），以至短周期（1—103a）。第四纪气候变化的大周期表现为冰期和间冰期的交替。这些变化需要用冰川发生的原因加以解释。

为解释第四纪气候变化，提出了许多假说。这些假说致力于说明自第三纪末以来气温下降导致南北极形成冰楯和中纬乃至高纬地区的山区形成冰川的过程和原因。这些原因是：地球形状和海陆变化；新第三纪以来构造运动的加剧；大陆高原高度的增大和规模的扩大；太阳放射的变化和天体间的物质冲击所引起的地球接受太阳辐射的变化；地球不同部分接受太阳辐射能的变化等。以下简述四种有代表性的假说。

（一）Simpson假说

这种假说认为第四纪多次冰期和间冰期交替发生的原因是太阳放射能的变化，太阳放射能增大，温度上升，介于赤道两极之间的环流增大，引起雪和降水量的增大。降水量增大使雪线降低，并形成冰进。但放射能持续增大，温度会进一步升高，雪线会上升，可使冰进结束。在放射能减小过程中，这种变化过程相反，在冰川地区，冰期之前，有一个干冷冰期，并继之以一个温湿间冰期。在冰川以外地区，这种变化由一个间洪积期和一个洪积期为代表。

事实上，没有证据说明存在着两个类型的间冰期。但Sionpsou假说在说明第四纪气候变化与太阳放射能变化之间的关系方面，是可取的。

（二）地球接受太阳放射能变化说

这种假说认为太阳放射能是一个常数，由于地球轨道要素的缓慢变化，也可以引起在不同纬带内和在不同季节内，接受放射能的变化。在时间过程中，大气层顶部接受到的太阳放射能，可以按不同纬带和季节加以计算。计算结果产生了以milankovitch命名的放射曲线。

曾经有过将放射曲线与地质资料所揭示出来的一些气候变化事件联系起来的试图。例如，地质资料揭示出的最近150000a内的一些大的冷和暖事件的证据，可以与由于岁差所引起的太阳放射变化曲线相吻合。最近230000a的海面变化可以与放射曲线对比。于是，找到了一种机制，即放射接受变化可以直接与冰进和冰退过程关联起来。这一点可以作为全面解决第四纪气候变化原因的一个出发点。

（三）Ewing和Donn假说

这种假说用洋流和北冰洋的变化来说明周围陆块冰楯反复发生。在暖期（间冰期），北极冰由于来自大西洋的暖流而被解体。这种过程可以引起降水量增大并由此使周围陆地冰川增长。陆地冰川累积引起海面降低，海水变浅，陆桥浮出，阻碍着暖流向北方穿透。于是北冰洋被冻结，降水量减小，冰楯缩小。海面再度上升，引起北冰洋冰的融解，这种循环再度开始。按这种假说，第四纪是在北极达到了有利于这种循环过程的时候开始的。这种假说与地质资料有矛盾。

（四）R.F.Flint假说

这种假说把新第三纪以来的造山运动，引起地形起伏增大，第四纪冰的出现与太阳放射能变化联系起来，说明气候变化和冰川的起因，即太阳地形说。

太阳地形说比较有利于解释第四纪反复的气候变化和冰期、间冰期的交替。但地球各部分接受太阳能的变化，却没有说明。此外，如果大的气候变化是由太阳地形说的方式引起的一些小的变化，仍然可以由其他原因引起。这一问题仍需要深入研究。需要更多的气候变化的性质、规模和顺序的证据，才能找到第四纪气候变化的一种或多种原因。

因岁差的存在地球远近日点每70.588年延后一天。现在北半球冬季是近日点，1/2岁差周期后北半球的冬季是远日点，夏季是近日点。所查周期是地球大气候周期。