El conocimiento de cómo ha variado el clima en España en épocas anteriores se basa en el análisis de descriptores relacionados con las condiciones climáticas, tales como los anillos de crecimiento de los árboles o dendroclimatología, los sedimentos de lagos o mares, los cambios de extensión de los glaciares y evidencias documentales. Los datos existentes parecen indicar que, en las primeras eras geológicas, el comportamiento climático ha sido relativamente estable. Durante el Cuaternario, el clima estuvo marcado por una sucesión continua de fases frías de unos 100.000 años de duración, las eras glaciales, y unas breves recuperaciones de unos 10.000 años, las interglaciales.

En las fases postglaciales, como consecuencia de la retirada final de las capas de hielo que cubrían una buena parte de los continentes en Europa, Asia y América, el clima se suavizó con rapidez. Así se inició el último periodo interglacial del Cuaternario, que conocemos como Holoceno. Desde ese momento hasta la actualidad (los últimos 10.000 años) el clima ibérico se ha mantenido relativamente estable, sin cambios bruscos, salvo la tendencia de calentamiento que, cada vez más acusadamente, está observándose desde la época preindustrial.