على الرغم من وجود العديد من الدراسات التفصيلية التي تم إجراؤها على العصر الجليدي، إلا أنّ الأسباب الحقيقية وراء حدوث تلك التغيرات المناخية لا زالت غير واضحة، لكن هناك أربعة أسباب ساهمت في حدوث العصر الجليدي، وهي كما يأتي:

- الدورات الفلكيّة (بالإنجليزيّة: Astronomical Cycles): هي تغيير مدار الأرض حول الشمس بشكل دوري، حيث إن هذا الأمر يؤثر على وصول الإشعاع الشمسي للأرض، مما يساعد على ظهور تغيير في المدار الأرضي وبتحكمه في المناخ، وهو الأمر الذي اكتشفه جيمس كرول في نهاية القرن الثامن عشر، وفي عام 1920م وضع الجيوفيزيائي ميلوتين ميلانكوفتش نظريّة مُفصّلة من أجل حساب التغيرات الفلكية التي تسبب تغيير المناخ في كوكب الأرض، لكن هذه النظرية لم تلق ردود فعل جيدة في البداية، إلا أنه ومع مرور الوقت أُثبتت صحة النظرية، ومن الممكن تلخيص هذه النظرية بما يأتي: اللامركزية (بالإنجليزيّة: Decentralization): هي تعبير يستخدم دلالة على ظهور تغيرات في الشكل الاهليجي للأرض وفي مقياس عدم دائرية مدار الأرض، وتحدث هذه التغيرات خلال دورة زمنية طولها 96.000 سنة.

الميل(بالإنجليزيّة: Inclination): وهو تعبير يستخدم للدلالة عن وجود تغيرات في ميل محور الأرض، حيث إن هذا الميل يتسبب في ظهور الفصول الأربعة، وهذه التغيرات تحدث كل 41.000 سنة.

التذبذبات الأرضية( بالإنجليزيّة: Earth Wobbles): هي تعبير يستخدم للدلالة على تأرجح الأرض حول محورها، وهو أمر يحدث كل 2.100 سنة.