（一）大冰期冰川分布
根据地质记录，大约在晚第三纪即距今1400—1100 万年前冰期即已开始，但到第四纪才出现冰期和间冰期交替的现象。在冰期最寒冷时期，北半球高纬地区形成大陆冰盖（图15-8），格陵兰冰盖把格陵兰和冰岛全都覆盖了；劳伦大冰盖覆盖了整个加拿大，并向南延伸到纽约和辛辛那提一带；斯堪的那维亚冰盖达到北纬48°，几乎把欧洲的一半都掩埋住，冰盖最大厚度约达3000m；西伯利亚冰盖占据了西伯利亚北部，大约达到北纬60°；许多高山地区，如阿尔卑斯山、高加索山、喜马拉雅山等都出现了较大规模的山地冰川。在南半球，南美南端、澳大利亚东南部、新西兰等地也都发现第四纪冰川的遗迹。这些冰川曾经发生过多次进退，并且每次活动都遗留下具有特色的冰川堆积物。第四纪冰川活动历史就是根据冰碛物的研究结果而恢复的。
（二）冰期划分与对比
欧洲阿尔卑斯山区是研究第四纪冰川的典型地区。1909 年，德国A.彭克和E.布吕克纳根据阿尔卑斯山冰川沉积物研究结果，划分为恭兹、民德、里斯、玉木4 个冰期和3 个间冰期（表15-4）。其后，世界各地根据当地冰川沉积物研究的结果都划分出相应的冰期，并与阿尔卑斯山冰期对比（表15-4）。第二次世界大战后，经过对欧洲阿尔卑斯山冰川沉积的研究，认为典型的4 次冰期是距今70—80 万年以来发生的冰期，在这4 次冰期之前又划分出多瑙和比伯两次冰期。在30 年代，李四光根据对庐山冰川遗迹的研究，把中国第四纪冰川划分为鄱阳、大姑、庐山3 个冰期。近年对中国西部新疆、祁连山、西藏、云南等地高山冰川进行了深入研究，在3000m 以上的高山地带发现距今约1 万年的冰川遗迹，如遗留在高山顶上的冰川湖，称这次冰期为大理冰期。第四纪冰川是客观存在，气候曾经出现多次寒暖交替也是事实。但对中国东部是否普遍存在过第四纪山地冰川，当前还存在着争论。
（三）植被迁移和海平面升降
由于冰期和间冰期的更替，导致生物迁移和海平面变化。在冰期期间，气候寒冷干旱。如在距今1.8 万年为玉木冰期最盛时期，北半球中纬地区气温下降10—15℃，苔原由北纬60°移到北纬45°，中国多年冻土南界南移到北纬40°。植物则随冰期和间冰期大陆冰盖的进退，发生周期性南北迁徙现象，植被移动范围最大可达纬度30°。目前正处于冰后期，也可能是另一个间冰期，但地史上有的间冰期气温比现在高2—3℃。
第四纪冰期，海平面有明显的升降变化。冰期来临时，地球表面大量水分以冰的形式积累在大陆冰盖和山地冰川中；间冰期时冰盖和冰川融化，大量的水回归海洋。据推算，末次冰期时冰川体积约为71.36×106km3，现在全球冰川体积约为24.06×106km3，冰期比现在约多47.30×106km3，相当海水面下降132m。故在冰期内，许多浅海滩露出海面，甚至使原来为海水隔绝的大陆或岛屿有部分相连，为生物迁徙提供了条件。末次冰期结束后，海面逐渐回升，大约到距今6000 年时，海平面达到现在的位置。为了搞清楚冰期和间冰期的气候变化规律，科学家们正在利用冰心进行研究。如欧洲丹麦等7 国参加的“格陵兰冰心计划”，正在冰上钻取3000m厚度内的冰心，探索20 万年之久的气候变化规律。计划于1995 年完成。通过研究同位素比例、微量酸、尘埃、温室气体浓度及其他杂质，从冰样的气泡中寻找气候变化的线索。