Sự thay đổi trong nồng độ khí CO2 trong khí quyển Trái đất cũng là một yếu tố quan trọng. CO2 là một khí nhà kính, có khả năng giữ nhiệt trong khí quyển. Trong các giai đoạn băng hà, lượng CO2 trong khí quyển giảm mạnh, dẫn đến sự giảm nhiệt độ toàn cầu