В мезозое сколько-нибудь крупных ледниковых эпох неизвестно. Оледенения достигли крупного масштаба лишь в четвертичном периоде, когда наступило общее похолодание климата. В это время один из центров оледенения находился на Скандинавском полуострове, откуда ледники распространялись на всю Европу. Другой крупный центр находился в Альпах. Альпийские ледники далеко заходили в окрестные равнины. В Азии Гималаи и другие горные системы были охвачены оледенениями, сравнимыми с оледенением Альп. В Африке ледники спускались с вулканов Кении и Килиманджаро много ниже, чем в настоящее время. В Южной Америке огромные ледники спускались с Анд в тропические равнины. Отложенные ими толщи морен тянутся вдоль хребта. В Северной Америке ледники спускались с трех центров — Лабрадорского, Киватинского и Кордильерского — значительно южнее Великих озер, но северная оконечность материка не подвергалась оледенению.
Ледник из Скандинавского центра перешел акваторию современного Северного моря и соединился с местными ледниками Великобритании, покрыл всю Северо-Германскую низменность, где его движение было остановлено возвышенностями Гарца и Исполиновых гор, на северных склонах которых норвежские валуны поднимаются до высоты 580 м. На Русской равнине ледник спускался до 50° с. ш. двумя мощными языками по долинам Днепра и Дона. Как и современные покровные ледники, Скандинавский ледник двигался мощным слоем, сминая и скручивая подстилающие его горные породы, надвигая их друг на друга. Судя по высоте распространения экзотических валунов, оставленных ледником в Исполиновых горах, мощность его льда на Скандинавском полуострове была не менее 2 тыс. м. На южном побережье Балтийского моря она достигала 1000 м. В Московской области мощность льда, как полагают, превышала 1000 м. Ледник наступал троекратно, оставляя покров донной морены — валунные суглинки и супеси с валунами из скандинавских, финляндских и местных пород.
Время самого древнего четвертичного оледенения было установлено в Альпах и названо по р. Миндель минделъским веком. Впоследствии миндельским было также названо время первого четвертичного оледенения в Русской равнине. Это оледенение охватило всю Северную Европу, Кавказ и другие горные области. В Европе миндельское оледенение распространялось до Карпат. В России ледник доходил до г. Мозыря на р. Припяти, среднего течения р. Оки и далее к Соликамску. Не все, однако, геологи разделяют мнение о наличии миндельского оледенения в России, указывая на отсутствие следов похолодания, отразившегося на изменении фауны и флоры. На юге Росии для этого времени характерны остатки южных животных (слонов, носорогов, лошадей, бизонов и др.) и теплолюбивых растений.
После отступания Миндельского (Лихвинского) ледника климат значительно потеплел и многие теплолюбивые растения (граб, самшит, рододендрон наряду с сосной, елью и др.) и животные (гиппопотамы, слоны, эласмотерии, верблюды, носороги, бизоны, лошади и другие) проникли далеко на север. Эта эпоха получила название миндельрисского межледниковья, так как в Альпах она отделяет миндельское оледенение от следующего рисского.
Рисское оледенение было наиболее крупным. Лед покрывал всю Северную Европу и распространялся южнее Лондона и Берлина. В Испании, Франции и Италии ледники с гор спускались глубоко в низины. В Украине ледник спускался по долинам Дона и Днепра южнее Киева, Харькова и Воронежа. Значительному оледенению подверглась и Азия: ледники покрывали Северный Урал, Северный Тянь-Шань, Памир, Алтай, Саяны, Верхоянский и другие хребты Сибири. В центральной части Якутии накапливались мощные неподвижные массы фирна. Ледники проникали на север Западно-Сибирской низменности, надвигаясь со стороны Урала, Новой Земли и Енисея. Рисский, или Днепровский, ледник очень быстро отступил, не оставив после себя конечной морены (только донную). Но похолодание, сопровождавшее это оледенение, отразилось на флоре и фауне. В Европе далеко на юг проникли многие холодолюбивые животные — мускусный овцебык, мамонт, шерстистый носорог, северный олень и др.
Рисское оледенение сменилось очень коротким межледниковьем (риссвюрмским, пли микулинским). Фауна межледниковья содержит некоторые теплолюбивые формы (сайга, дикая лошадь, тушканчик и др.).
Последнее наступание ледника (висленское оледенение) распространилось лишь на Северо-Германскую низменность и север европейской части России. Отмечают два максимума этого оледенения: во время первого лед-пик доходил до Смоленска и Костромы (калининское оледенение), в течение второго — до Вильнюса и Осташкова (валдайское, или осташковское, оледенение). Оба максимума обычно сопоставляют с вюрмским оледенением в Альпах. При отступании ледники этого оледенения оставили концентрические гряды конечных морен, многочисленные озы, камы, друмлины, ледниковые озера и другие характерные формы моренного ландшафта, широко распространенные в северных и северо-западных областях европейской части России.
