全球盛冰期和间冰期温差为4℃～6℃，全新世在15kaB.P.～10kaB.P.之间冰消作用期间的波动和5kaB.P.～6kaB.P.之间全新世最暖期的波动变化。全新世最暖期时夏季的温度可比现在高1℃～2℃。 中世纪可能有一个全球增温期，当时的地表温度可能比公元1900年高0.3℃，此后是一个时间持续较长的寒冷的小冰期，当时全球平均温度估计比正常全球平均温度低0.6℃，反映出全球温度在近几个世纪内温差可达1℃左右。
第四纪的冰期和间冰期的温度振幅，海上约为6℃，大陆上的温度波动较大，在冰盖的边缘地区如欧洲，约为12℃，但高山雪线处则为4-6℃。冰期和间冰期温度的巨大变化，导致其他气候要素和自然地理因子的变化：①雨带分布的变化。冰期时，冰盖面积扩大，中、低纬度地区低气压活动频繁，雨量充沛，湖水面积扩大。但在间冰期时，上述地区的气候常很干燥。②雪线的升降。冰期时，全球山岳雪线普遍下降，③海平面的升降。冰期时海平面降低。在间冰期最暖时期的海平面上升④生物群落的迁移。在冰期时，冰川扩张，气候带向低纬度地区移;间冰期时，冰川退缩，气候带向高纬度地区移。与气候带相应，生物群落也随之南北迁移。