Während der 2,5 Millionen Jahre des Pleistozäns traten zahlreiche Eiszeiten oder signifikante Fortschritte kontinentaler Eisschilde in Nordamerika und Europa in Abständen von etwa 40.000 bis 100.000 Jahren auf. Die langen Eiszeiten wurden durch gemäßigtere und kürzere Warmzeiten getrennt.
Während der Warmzeit, wie der heutigen, erwärmt sich das Klima und die Tundra tritt nach den Eisschilden polwärts zurück. Wälder kehren in Gebiete zurück, die einst die Tundravegetation unterstützten. Interglaziale werden an Land oder in flachen epikontinentalen Meeren durch ihre Paläontologie identifiziert. Blumen- und Faunenreste von Arten, die auf ein gemäßigtes Klima hinweisen und ein bestimmtes Alter angeben, werden verwendet, um bestimmte Warmzeiten zu identifizieren. Häufig verwendet werden Säugetier- und Weichtierarten, Pollen und Pflanzenmakroreste (Samen und Früchte). Viele andere fossile Überreste können jedoch hilfreich sein: Insekten, Ostrakoden, Foraminiferen, Kieselalgen usw. Vor kurzem, Eisbohrkerne und Ozeansedimentkerne liefern quantitativere und genauere Beweise für Temperaturen und Gesamteismengen.
Interglaziale und Glaziale fallen mit zyklischen Veränderungen in der Erdumlaufbahn zusammen. Drei Orbitalvariationen tragen zur Warmzeit bei. Die erste ist eine Änderung der Erdumlaufbahn um die Sonne oder Exzentrizität. Die zweite ist eine Verschiebung der Neigung der Erdachse oder Schrägheit. Die dritte ist die Taumelbewegung der Erdachse oder Präzession.
In der südlichen Hemisphäre treten wärmere Sommer auf, wenn die untere Hälfte der Erde zur Sonne geneigt ist und der Planet der Sonne in seiner elliptischen Umlaufbahn am nächsten ist. Kühlere Sommer treten auf, wenn die Erde im Sommer der südlichen Hemisphäre am weitesten von der Sonne entfernt ist. Solche Effekte sind ausgeprägter, wenn die Exzentrizität der Umlaufbahn groß ist. Wenn die Schrägheit groß ist, sind saisonale Veränderungen extremer.
Interglaziale sind ein nützliches Werkzeug für geologische Kartierungen und für Anthropologen, da sie als Datierungsmethode für Hominidenfossilien verwendet werden können.
Kurze Perioden milderen Klimas, die während des letzten Gletschers auftraten, werden Interstadiale genannt. Die meisten, aber nicht alle, Interstadiale sind kürzer als Interglaziale. Das interstadiale Klima mag relativ warm gewesen sein, aber nicht unbedingt. Da die kälteren Perioden (Stadien) oft sehr trocken waren, wurden auch feuchtere (nicht unbedingt wärmere) Perioden in den sedimentären Aufzeichnungen als Interstadiale registriert.
Das aus Sedimentkernproben des Meeresbodens gewonnene Sauerstoffisotopenverhältnis, ein Proxy für die globale Durchschnittstemperatur, ist eine wichtige Informationsquelle über Veränderungen des Erdklimas.
Ein interglaziales Optimum oder klimatisches Optimum eines Interglazials ist die Periode innerhalb eines Interglazials, die das günstigste Klima erlebte und oft in der Mitte dieses Interglazials auftritt. Dem klimatischen Optimum eines Interglazials folgen und folgen Phasen innerhalb desselben Interglazials, die ein ungünstigeres Klima erfahren haben (aber immer noch ein ‚besseres‘ Klima als das während der vorhergehenden / nachfolgenden Glaziale). Während eines interglazialen Optimums steigt der Meeresspiegel auf seine höchsten Werte, aber nicht unbedingt genau zur gleichen Zeit wie das Klimaoptimum.