Само слово «климат» происходит от близких по звучанию греческих слов «клинейн» и «клима», означающих «наклонять» и «район» или «зона». Древние греки считали, что климат определяется широтой места, то есть углом, под которым солнечные лучи падают на земную поверхность. Значит, климат местности не может меняться — всегда остается неизменной широта данного района. В наше время в это понятие вкладывается более широкий смысл: климат — целая совокупность состояний системы океан — суша — атмосфера на протяжении длительного времени, по крайней мере нескольких десятилетий.
Современная наука исходит из того, что земной климат за миллионы лет существования нашей планеты претерпел значительные изменения под влиянием ряда природных факторов — астрономических, геофизических, метеорологических. Астрономическая группа факторов включает светимость Солнца, положение и движение Земли в Солнечной системе, наклон ее оси вращения к плоскости орбиты и скорость вращения. Это все внешние климатообразующие факторы. Вполне возможно, что глобальные колебания климата в далеком прошлом нашей планеты связаны с изменениями параметров земной орбиты и наклона земной оси. Геофизические факторы связаны со свойствами Земли как планеты: ее размерами и массой, скоростью вращения вокруг оси, внутренними источниками тепла, собственными магнитными и гравитационными полями, особенностями поверхности и ее взаимодействия с атмосферой. В отдаленном прошлом они могли существенно влиять на климат. Достаточно указать на предполагаемый дрейф материков, изменения конфигурации и высоты горных хребтов и т. п. Наконец, группа метеорологических факторов касается основных характеристик атмосферы и гидросферы. Например, содержание в атмосфере термодинамически активных примесей (воды и углекислого газа), а также аэрозолей (частичек пыли, солей, дымов и т. п.) имеет большое значение для формирования климата.
Изменения земного климата в прошлом за многие тысячелетия более или менее ясны. О них свидетельствуют данные различных наук, не противоречащие друг другу. Но, как это ни парадоксально, однозначного ответа на вопрос об изменениях климата в наше время не найдено.
Десятки миллионов лет назад на Земле преобладали теплые и умеренные климаты, с более равномерным распределением тепла по земной поверхности. Соответственно был богаче и разнообразнее животный и растительный мир. Однако мягкий климат время от времени становился более суровым на относительно короткие периоды, составлявшие по продолжительности менее десятой части всех геологических эпох прошлого. Так, в юрский период, около 150 млн. лег назад, температура воды в неглубоких участках морей была на 5 °C выше современной, кораллы обитали даже на 50–60° с. ш. В эоцене, около 50 млн. лет назад, в Гренландии росли тис, ель, тополь, береза, орешник, а травяная растительность была распространена вплоть до северных берегов острова, ныне покрытого километровым ледяным панцирем. В плиоцене (в пределах 10 млн. лет) климат все еще был значительно мягче и теплее современного: средняя температура воздуха в северном полушарии была выше на 3–4 °C.