Zo'n 140.000 jaar geleden was Noord-Europa bedekt met een ijskap die zich tot aan de Utrechtse Heuvelrug uitstrekte. De zeespiegel lag zo'n 120 meter onder het huidige niveau. Kort daarop eindigde deze IJstijd waarbij de temperatuur opliep. Daarna volgde een nieuwe IJstijd. Deze duurde bijna 100.000 jaar. Zo'n 18.000 jaar geleden begon een snelle opwarming naar de warmere periode waarin we nu leven.
Ook de afgelopen 1000 jaar varieerde de temperatuur. Opvallend waren in Europa de warmere zomers in de Middeleeuwen en het vaker voorkomen van koude winters. Dit is de zogenoemde Kleine IJstijd tussen grofweg 1450 en 1850.
Het verloop van de wereldgemiddelde temperatuur van de laatste 150 jaar is bepaald op basis van temperatuurmetingen op land en op zee. Over de afgelopen anderhalve eeuw zijn duidelijke trends in temperatuur te zien. Maar daarnaast zijn er ook grote variaties van jaar tot jaar. Zo is het tussen 1910 en 1940 warmer geworden en ook vanaf 1979. Sinds 1983 is het warmterecord herhaaldelijk gebroken. Hoe het er in de toekomst uit kan gaan zien, staat in de KNMI-klimaatscenario's. De meest recente komen uit 2023.