Een ijstijd, ook wel glaciaal genoemd, is een periode waarin het klimaat op Aarde aanzienlijk kouder was ten opzichte van de omringende periode. In het Kwartair hebben ijstijden (glacialen) en warme perioden (interglacialen) zich steeds afgewisseld. De belangrijkste oorzaak van ijstijden ligt in astronomische variaties zoals de Milanković cycli. Ook zijn vulkanische activiteit (CO2) en de zonneactiviteit van belang. Verder is het belangrijk dat ijskappen zich kunnen vormen op het land. Bij de polen lag niet in de gehele geologische geschiedenis land in de nabijheid.

Tijdens de ijstijden breidden de landijskappen zich enorm uit. In de ijstijden in het Elsterien en het Saalien bereikte het landijs Nederland. Hierdoor zijn onder andere de stuwwallen ontstaan. In de laatste ijstijd in het Weichselien is het ijs tot in Noord Duitsland gekomen. IJstijden hebben enorme invloed op het wereldwijde klimaat, wat ook een behoorlijk impact heeft op alle leven op aarde.

Voorafgaand aan de huidige periode met ijstijden in het Kwartair zijn in meerdere geologische periodes nog ijstijden geweest. In het Precambrium zijn voor meerdere periodes aanwijzingen gevonden van het bestaan van ijstijden, maar veel hierover is nog onduidelijk. Mogelijk was bij één van deze ijstijden bijna de gehele aarde bedekt met ijs. In het boven Ordovicium heeft een volgende periode met ijstijden plaatsgevonden. Wellicht houd dit ook verband met de massa-extinctie die rond die tijd heeft plaatsgevonden. Verder is er nog een periode met ijstijden geweest in het boven Carboon tot en met het onder Perm tijdperk.