Tijdspanne in de aardgeschiedenis met hevige koude, uitgestrekte ijskappen, landijs en gletsjers; tijdvak met afwisseling van glaciale maxima en warmere periodes
In de geologie omvat een ijstijd meerdere gliacale maxima en minima (bijvoorbeeld, het Kwartair is een ijstijd), maar in het dagelijks spraakgebruik is “ijstijd” equivalent met één zo’n glaciaal maximum (glaciatie). Het Pleistoceen (periode van 2,5 miljoen tot 11,7 duizend jaar geleden) kende enkele tientallen glaciaties die elkaar ongeveer elke 40.000 jaar opvolgden. Vanaf 1 miljoen jaar geleden verlengde de cyclus tot elke 100.000 jaar.
De Servische geofysicus Milutin Milanković poogde de afwisseling van koude en warmere periodes in verband te brengen met cyclische veranderingen in de aardbaan en de draaiingsas van de aarde. Toch geeft dit nog geen perfecte verklaring. Mogelijk spelen ook hysterese-effecten mee, d.w.z. dat een grote ijskap de neiging heeft door te groeien, puur omdat hij al groot is, tot een omslagmoment, waarbij het smelten vervolgens erg snel gaat.
De laatste drie ijstijden waren:
- het Weichselglaciaal (Weichselien, ook genoemd Würmglaciaal, 116.000 tot 11.700 jaar geleden); in deze ijstijd bleef Nederland vrij van landijs, maar er heerste wel een toendraklimaat
- het Rissglaciaal (ook genoemd Eemien, 238-126 ka BP); het landijs kwam tot de lijn Haarlem-Nijmegen
- het Elsterien (465-418 ka BP); het landijs bereikte het noorden van Nederland
Deze drie ijstijden hebben een grote invloed gehad op de evolutie van de mens in noordelijke streken. De neanderthaler en de Denisova-mens maakten alle drie ijstijden mee, maar stierven uit ongeveer halverwege het Weichselien. Homo sapiens leefde deels in het toendraklimaat van het Weichselglaciaal. Noord-Amerika werd door Homo sapiens gekoloniseerd vanuit Beringië, via een ijsvrije corridor in het late Weichselien.