Nguyên nhân của các kỷ băng hà hiện vẫn đang gây tranh cãi cho cả các thời kỳ "kỷ băng hà" trên diện rộng và thời kỳ rút lui nhỏ hơn và sự tuần hoàn của các giai đoạn "băng/gian băng" bên trong một kỷ băng hà.
Nguyên nhân của các kỷ băng hà hiện vẫn đang gây tranh cãi cho cả các thời kỳ "kỷ băng hà" trên diện rộng và thời kỳ rút lui nhỏ hơn và sự tuần hoàn của các giai đoạn "băng/gian băng" bên trong một kỷ băng hà. Một sự đồng thuận chung cho rằng nó là sự tổng hợp của ba yếu tố khác nhau: thành phần khí quyển (đặc biệt là tỷ lệ của CO2 và mêtan), những thay đổi của quỹ đạo Trái Đất quanh Mặt Trời được gọi là các chu kỳ Milankovitch (và có lẽ là Quỹ đạo của Mặt Trời quanh Ngân Hà), và vị trí của các lục địa.
Nhiều người vẫn còn đang tranh cãi về nguyên nhân của các kỷ băng hà và các giai đoạn về chúng bao gồm cả thời kỳ băng hà, thời kỳ lui băng, sự tuần hoàn của các giai đoạn "băng/gian băng" bên trong một kỷ băng hà.