La principale fonte di energia sulla superficie terrestre è la radiazione solare. La Terra riceve diversi livelli di energia solare in periodi diversi, con conseguenti variazioni della temperatura della superficie. Quando la Terra riceve pochissima energia solare, diventa molto fredda e in molti luoghi la neve non si scioglie mai, accumulandosi e compattandosi fino a trasformarsi in ghiaccio. Il ghiaccio sulle pianure forma gradualmente spesse calotte glaciali, come quelle dell'Antartide e della Groenlandia. Il ghiaccio sulle montagne, sotto l'effetto della gravità, scende lungo le valli come un fiume, e per questo motivo viene chiamato ghiacciaio. I periodi in cui la Terra era ricoperta da calotte glaciali e ghiacciai sono chiamati ere glaciali, per distinguerli dai periodi climatici più caldi.
Nella storia geologica, ci sono state cinque grandi ere glaciali: la prima è l'era glaciale di Huroniano, avvenuta tra 2,4 e 2,2 miliardi di anni fa; la seconda è l'era glaciale del Neoproterozoico, avvenuta tra 750 e 630 milioni di anni fa; la terza è l'era glaciale del Paleozoico inferiore, avvenuta tra 460 e 430 milioni di anni fa, che è durata poco e ha avuto un impatto minore; la quarta è l'era glaciale del Carbonifero-Permiano, chiamata anche era glaciale del Paleozoico superiore, avvenuta tra 350 e 270 milioni di anni fa; la quinta è l'era glaciale del Cenozoico superiore, o Quaternario, che va da 2,6 milioni di anni fa ad oggi. La Terra si trova attualmente nell'interglaciale dell'era glaciale Quaternaria.
Tra queste cinque grandi ere glaciali, la durata delle ere glaciali varia notevolmente, così come il grado di freddo. La più lunga è la prima era glaciale, durata 200 milioni di anni. La più fredda è la seconda era glaciale, che ha prodotto un ghiaccio che ha coperto come una calotta vaste aree dell'Asia, Europa, America, Africa e Australia. Alcuni di questi luoghi si trovavano allora nelle zone equatoriali a bassa latitudine. Se queste aree fossero state coperte di ghiaccio, allora le zone dell'Antartide e dell'Artide lo sarebbero state ancora di più. In altre parole, la superficie della Terra era quasi interamente coperta di ghiaccio e neve, come una grande palla di neve, motivo per cui gli scienziati chiamano questo evento "evento della palla di neve" e la Terra di quel periodo "Terra palla di neve".