根据对历史文献和考古发掘等有关资料的分析，可以将5000年来我国的气候划分为4个温暖时期和4个寒冷时期：
第一次温暖期发生在公元前3500～1000年间，当时黄河流域有大象、水牛和竹子等，估计当时平均温度比现在高2℃，年降水量比现在多200mm以上，是我国近5000年来最温暖时期。
第一次寒冷时期出现在公元前1000～850年（西周时期），据记载公元前903年和公元前897年汉水两次结冰。
第二次温暖期出现在公元前770年到公元初年（东周-西汉时期），气候温暖湿润，《春秋》中提到鲁国（今山东）冬天无冰。
第二次寒冰期是公元初年至公元6世纪（东汉、南北朝），据史记记载公元225年淮河结冰。
第三次温暖期是7～9世纪（隋唐时期），公元650、669和678年的冬季，长安（今西安）无冰雪，梅和柑桔能在关中地区生长。
第三次寒冷时期出现在10～12世纪（宋代），公元1111年太湖全部结冰，公元1131～1260年杭州每10年间降雪最迟日期是4月上旬，比12世纪以前延迟1个月左右。
第四次温暖时期发生在13世纪（元代），公元1200、1213、1216年杭州无冰雪，长安重设“竹监司”管理竹类，显示气候转暖。
第四次寒冷期出现在15～19世纪末（明清时期），时间长达500年，估计17世纪的冬天温度要比现在低2℃左右。
由此可见，在近5000年的最初2000年间，大部分时间的年平均温度比现在高2℃左右，是最适气候期。从公元前1000年的周朝初期以后，气候有一系列的冷暖变动。其分期的特征是：温暖期越来越短，温暖的程度越来越低。从生物分布可以看出这一趋势，例如在第一个温暖时期，我国黄河流域发现有象；在第二个温暖时期，象群栖息北限就移到淮河流域及其以南，公元前659~627年淮河流域有象栖息；第三个温暖时期就只在长江以南，信安（浙江衢县）和广东、云南才有象生存。而5000年中的四个寒冷期越来越长，程度越来越强，从江河封冻可以看出这一趋势。在第二个寒冷时期只有淮河封冻的例子（公元225年），第三个寒冷时期出现了太湖封冻的情况（公元1111年），而在第四个寒冷时期在17世纪（如公元1670年），长江也出现封冻现象。
从19世纪末到20世纪40年代，世界气温曾出现明显的波动上升现象，这种增暖在北极最为突出。1919~1928年间的巴伦支海的水面温度比1912~1918年时高出8℃。巴伦支海在20世纪30年代出现过许多以前根本没有出现过的喜热性鱼类；1938年曾有一艘破冰船深入新西伯利亚岛海域，直到83°05′N，创造了世界上船舶自由航行的最北记录。这种增暖现象到20世纪40年代达到顶点。此后，世界气候又出现变冷现象，以北极为中心的60°N以北，气温越来越冷。进入20世纪60年代以后，高纬地区气候变冷的趋势更加显著，例如1968年冬，原来隔着大洋的冰岛的格陵兰，竟被冰块连接起来，发生了北极熊从格陵兰踏冰走到冰岛的罕见现象。进入70年代以后，世界气候又趋变暖，到1980年以后，世界气温增暖的形势更为突出。
6000年至3500年前的全新世大暖期，地球年均温度比现在高2～4℃左右，全球普遍温暖，欧洲大陆酷夏频频，而中国则持续暖冬。于是植物生长季延长，冰点天气缩短，落叶林向北推移。这样的气候让人类的食物更丰富，活动范围更广阔，促成中华文化的大发展和民族的大繁荣，黄河、长江、珠江流域的祖先们就是在此时繁衍生息。
现今全球气候分布
①【热带气候】
（一）赤道（热带）雨林气候
分布：在南北纬10°之间
(以南美亚马孙平原、非洲刚果盆地、亚洲大、小巽他群岛等为典型)
特点：终年高温多雨。
成因：全年处于热带低压控制下。
（二）热带季风气候
分布：在南北纬10°至南北回归线之间的大陆东岸。（以亚洲的中南半岛、印度半岛等地受西南季风影响地区为典型。我国云南大部、西藏东南角等地也属于热带季风气候）
特点：终年高温，分旱雨季。
成因：海陆热力差异，气压带、风带移动引起风向变化。
（三）热带草原气候
分布：在南北纬10°至南北回归线之间。
（以非洲中部、南美巴西大部、澳大利亚大陆北部和东部为典型）
特点：终年高温，分干湿季。
成因：受赤道低压带禾信风带交替控制。
（四）热带沙漠（干燥）气候
分布：大致分布在南北回归高压带控制下的大陆内部和西岸。
（以非洲北部、亚洲阿拉伯半岛和澳大利亚沙漠区为典型）
特点：终年炎热干燥。
成因：终年受到副热带高压与信风带控制。
②【亚热带气候】
（五）亚热带季风气候
分布：在亚热带大陆东岸。
（以亚洲大陆东部，如我国秦岭-淮河以南，北美大陆东南部，南美大陆东部和澳大利亚东南部为典型）
特点：夏季高温多雨，冬季温和少雨。
成因：海陆热力性质差异。
（六）亚热带地中海气候
分布：在亚热带大陆西岸，如地中海沿岸，南北美洲纬度30°—40°的大陆西岸，澳大利亚大陆和非洲大陆西南角等地。
（以地中海沿岸分布面积最广、最典型）
特点：夏季炎热干燥，冬季暖和湿润。
成因：夏季受副热带高压控制，冬季副热带高压南移，此地受西风带控制。
③【温带气候】
（七）温带季风气候
分布：在温带亚洲大陆东部
（如我国华北、东北与苏联远东地区）
特点：夏天高温多雨，冬季寒冷少雨。
成因：海陆热力性质差异
（八）温带海洋性气候
分布：在温带大陆西岸，如西欧、北美和南美西岸狭长地带。
（以西欧为典型）
特点：全年温和多雨。
成因：全年盛行西风，受海洋暖湿气团的影响。
（九）温带大陆性气候
分布：在亚欧大陆和北美大陆的内陆地区。
（以亚欧大陆内陆、北美大陆北部为典型）
特点：冬季寒冷干燥，夏季高温少雨。
成因：终年受大陆气团控制。
④【寒带亚寒带气候】
（十）亚寒带大陆性气候
分布：在亚欧大陆北部，北美大陆北部。
特点：冬季寒冷干燥，夏天凉爽少雨。
成因：终年受极地气团控制。
（十一）极地苔原气候
分布：在亚欧大陆和北美大陆北冰洋沿岸。
特点：终年寒冷少雨，夏季有短暂时间较温和。
成因：纬度高，太阳直射弱，受极地气团控制。
（十二）极地冰原气候
分布：在南极大陆和格陵兰岛内部。
特点：终年严寒，降水少。
成因：纬度最高，太阳辐射最弱，地势高。
⑤【高原气候】
（十三）高山高原气候
分布：在高大山地和大高原地区
（喜马拉雅山、青藏高原、南美洲安第斯山等）
特点：气温随海拔垂直变化而变化，且变化大 ，垂直变化差异大。
成因：地势高，地形起伏大。