第四纪冰川是地球史上最近一次大冰川期。

在震旦纪（大约六亿年前）以前地球上的气候，我们目前并不清楚。从六亿年前前古生代震旦纪起一直到一万年前新生代的第四纪止，地球上的气候共经历了三次大冰川气候。这三大冰川期气候的时间周期尺度大约是千万年至亿年左右。第一次是震旦纪大冰川期，距今约六亿年；第二次是古生代后期的石炭—二叠纪大冰川期，距今约2～3亿年；第三次是新生代第四纪大冰川期，距今约200万年。第四纪冰期来临的时候，地球的年平均气温曾经比现在低10℃～15℃，全球有1／3以上的大陆为冰雪覆盖，冰川面积达5200万平方千米，冰厚有1000米左右，海平面下降130米。在第四纪大冰川期气候中，目前我们已经确知其间气候仍是寒冷与温暖交替出现。这段时间世界各地的冰川进退次数并不一致，不过大多数的学者都同意：第四纪北半球大部有四次冰期、三个间冰期和一个冰后期。间冰期时，气候转暖，海平面上升，大地又恢复了生机。第四纪冰期的遗迹最多，如阿尔卑斯山的U型谷和陡峭的山峰。

第四纪是人类出现和发展的时期，因此有人称之为人类纪。人类的发展经历了以下主要阶段：

早期猿人阶段（2百万年-1百75万年前）：能人（Homo habilis）在东非坦桑尼亚出现，这可能是早期的直立猿人（Homo erectus）；

晚期猿人阶段（1百万年前）：直立猿人（homo erectus）从非洲扩散到中国、爪哇，最著名的代表是北京猿人和爪哇猿人；

早期智人阶段（50万年前）：智人（Homo sapiens）在非洲出现并迁移到欧洲；

晚期智人（新人）阶段（25万年-3万5千年前）：现代人(Homo sapiens sapiens)在非洲南部出现，约5万年前，现代人类分布到中东地区，到3万5千年前，现代人类分布到达欧洲-克罗麦昂人（Cro-Magnon）；

在更新世晚期，大约3万-2万年前，现代人类通过白令陆桥进入北美洲并向南迁移。进入全新世后，现代人的分布到除南极洲以外的各个大陆，并且成为唯一生存至今的人科动物（hominids）。

几百万年以前，中国大地是否被冰川所覆盖？近一个世纪以来，这些问题长期困扰着我国乃至国外的冰川研究者，并为此展开了一场旷日持久的争论。“以庐山为代表的中国东部山地，是否存在第四纪冰川？学术界一直以来都分成两大截然对垒的阵营。”中国第四纪冰川遗迹陈列馆馆长庞献辉告诉记者，一派是赞成派，以地质专家为主，另一派是反对派，以冰川专家为主。第四纪冰川是地球史上最近的一次大冰川期。双方的争论从李四光先生提出华北(1922)和庐山(1937)冰川作用观点时就很激烈。李四光先生经过反复考察和研究，认定庐山第四纪时发生多次冰川，并命名为：鄱阳冰期、鄱阳—大姑间冰期、大姑冰期、大姑—庐山间冰期、庐山冰期。

在地质时代曾经昌盛一时，占有广大面积的植物种族，由于地层或气候的变动，以致大部分消灭殆尽，仅有极少数生长在优越地点的种类，未蒙受环境剧变的劫运，侥幸地延绵到现在，这类植物通称孑遗植物。孑遗植物的特性是：有关的亲族都已灭绝，仅能自化石去辨认，现生的种类生存地区零落，分布幅员狭小。也有人称之为“活化石”。

孑遗植物现世界的森林分布情形，与地质时代大不相同。古生物学者依据植物化石标本研究，推定在古生代之志留纪与泥盆纪之间（距今三～四亿年前），已有蕨类石松目的鳞木及印章木发生，到石炭纪时这些石松类、种子蕨类及原始裸子植物，一度极为昌盛。直到中生代的二叠纪，因气候发生剧烈变化，才渐渐衰退。侏罗纪和白垩纪间，代之而起的是极为繁茂的古苏铁及松柏类等，称霸世界，形成浩瀚的森林。

在古生代，地球表面的情形与现今迥异。当时我国北方的蒙古高原尚未升起，西南方的喜马拉雅与欧洲的阿尔卑斯山亦均未形成。地中海向东延伸，将中国与印度隔离，北冰洋则由奥比克海之贯连与印度洋相通，因而北方气候温暖，热带树木丰富，此种情景一直保持到新生代的第三纪初期。

到第三纪后期，地球上有强烈的造山运动发生，喜马拉雅、阿尔卑士斯、比利牛斯与美国的洛矶山相继生成。随之气候骤变寒冷，冰川发生，欧洲大速以及库页岛至美国加里福尼亚州一带，均为冰川淹没大多数植物濒于灭绝。只有一部分残存于亚洲东部及北美洲东部。

孑遗植物包括很多，在中国就有100多种。 孑遗植物的种类有：

水杉，为我国特产，落叶乔木，柏科水杉属唯一现存种，中国特产的孑遗珍贵树种，第一批列为中国国家一级保护植物的稀有种类，有植物王国“活化石”之称。

银杉，是三百万年前第四纪冰川后残留下来至今的植物，中国特有的世界珍稀物种，和水杉、银杏一起被誉为植物界的“国宝”，国家一级保护植物。

红豆杉，又称紫杉，属浅根植物，其主根不明显、侧根发达，是世界上公认的濒临灭绝的天然珍稀抗癌植物，是第四纪冰川遗留下来的古老树种，在地球上已有250万年的历史。

台湾杉，我国特有树种，国家一级保护植物，为第三纪古热带植物区孑遗植物。曾广泛分布于欧洲和亚洲东部，由于第四纪冰期影响，仅存于云南、湖北、湖南、四川、贵州、台湾及缅甸北部局部地区。

瓦勒迈杉，是一种样子怪怪的树状物，是世界最古老的物种之一，人们此前对它的了解仅来自于具有1.2亿年历史的化石。 松叶蕨，为松叶蕨科多年生纤细草本，小型蕨类。是最古老最原始的陆生高等植物。生于山上岩石裂缝中或附生于树干上。

桫椤，曾是地球上最繁盛的植物，与恐龙一样，同属“爬行动物”时代的两大标志。桫椤名列中国国家一类8种保护植物之首。

银杏，又称白果，在第三纪有化石发现。第四纪冰川期大部分灭绝。

珙桐，是1000万年前新生代第三纪留下的孑遗植物，在第四纪冰川时期，大部分地区的珙桐相继灭绝，只有在我国南方的一些地区幸存下来，成为了植物界今天的“活化石”。

鹅掌楸，又称马褂木，中生代侏罗纪晚期到新生代第三纪，白垩纪有化石发现，第四纪冰川期大部分灭绝，只剩下中国鹅掌楸和北美鹅掌楸。

长柄双花木，残存于南岭山地山顶矮林或灌丛中，被列为国家Ⅱ级重点保护野生植物。

笔筒树。不仅属于地球远古时代残留的树蕨类植物，而且是侏罗纪时代的孑遗植物。笔筒树属于大型树蕨类植物，不开花，没有果实与种子，以孢子繁殖，一般而言，笔筒树只生长于潮湿阴暗的原始森林中，对古植物的研究有价值，而且亦是研究台湾与大陆植物地理关系的好材料。中国湛江发现有此树。

还有如石松，泥盆纪；木贼，泥盆纪；崖柏、 日本金松、双蕊兰、苏铁、杜仲，新生代第三纪； 水清树，新生代第三纪；领春木，新生代第三纪；粗榧、人参第三纪。