O coñecemento de como variou o clima en España en épocas anteriores baséase na análise de descriptores relacionados coas condicións climáticas, tales como os aneis de crecemento das árbores ou dendroclimatoloxía, os sedimentos de lagos ou mares, os cambios de extensión dos glaciares e evidencias documentais. Os datos existentes parecen indicar que, nas primeiras eras xeolóxicas, o comportamento climático foi relativamente estable. Durante o Cuaternario, o clima estivo marcado por unha sucesión continua de fases frías duns 100.000 anos de duración, as eras glaciales, e unhas breves recuperacións duns 10.000 anos, as interglaciales.
Nas fases postglaciales, como consecuencia da retirada final das capas de xeo que cubrían unha boa parte dos continentes en Europa, Asia e América, o clima suavizouse con rapidez, Así se iniciou o último período interglacial do Cuaternario, que coñecemos como Holoceno. Desde ese momento ata a actualidade (os últimos 10.000 anos) o clima ibérico mantívose relativamente estable, sen cambios bruscos, salvo a tendencia de quecemento que, cada vez máis acusadamente, está a observarse desde a época preindustrial.