Hatten während der vorangegangenen 250 Millionen Jahre vorwiegend Kräfte aus dem Erdinneren das Geschehen diktiert, so begannen in den letzten wenigen Jahrmillionen die Kräfte der Verwitterung die äußere Gestalt der Alpen zu formen. Besondere Bedeutung kam dabei der Wirkung des Eises zu, von dem große Teile des Alpenraumes während des Pleistozäns ("Eiszeitalter") mehrmals überdeckt wurden.
 
In Österreich sind vier große Vergletscherungen dokumentiert (Günz, Mindel, Riß, Würm). Deren jüngste, das Würm-Glazial (110.000 bis 10.000 Jahre vor heute) hat  die heutige Landschaft maßgeblich geformt. Am Höhepunkt dieser letzten Klimaverschlechterung, vor 22-18.000 Jahren, waren die großen alpinen Täler, wie  das Inn- und Salzachtal, mit mehr als 1000 m mächtigen Eisströmen erfüllt, deren Zungen weit in das bayerische Alpenvorland sowie in das südwestliche Innviertel vorstießen. Ähnlich den heutigen Verhältnissen in Grönland, ragten die höchsten Gipfel als eisgepanzerte, sogenannte Nunataks aus diesen Eismassen heraus.

Östlich der Salzach erreichten die Gletscherzungen dieses Eisstromnetzes gerade noch den Alpenrand (z.B. Attersee, Traunsee), während sie weiter im Osten (z.B. Enns,- Mur- und Drautal) als Talgletscher im  inneralpinen Bereich stecken blieben. In den östlichen und südöstlichen Randzonen der Ostalpen existierten nur mehr isolierte Tal-, Plateau- und Kargletscher. Diese gegen Osten abnehmende Vergletscherung spiegelt die geringeren Höhen der Berge und Talböden sowie die verringerten Niederschläge - beides wichtige Voraussetzungen für die Gletscherbildung - in diese Richtung wieder.

Die glazialen Formen und Ablagerungen der Eiszeiten in den ehemals vergletscherten Gebieten sind mannigfaltig. So belegen Trogtäler (mit U- förmigem Querschnitt ) und übertiefte Becken (z.B. bei Salzburg), deren Felssohle mehrere hundert Meter unter dem heutigen Talboden erbohrt wurde, als auch die zahlreichen Seen (z.B. Salzkammergut, Kärnten)  die enorme schürfende Wirkung des schuttbeladenen Eises. Andere typisch glazial geprägte Formen sind die vom Eis zugeschliffenen Felsriegel ("Rundhöcker"), sowie die Kare, die vielen Alpengipfeln ihre spezifische Form verleihen.

Die Namen der vier großen Eiszeiten - Günz, Mindel, Riß, Würm - leiten sich von Flüssen im bayerischen Alpenvorland ab.

Der Begriff "Nunatak"  (pl. Nunataks oder Nunatakkr) stammt aus der Sprache der Eskimos und wurde von Dänischen Forschern eingeführt.

U-Täler stellen eine spezifisch glaziale Erosionsform dar, während die einschneidende Wirkung des Wassers Täler mit V-förmigem Querschnitt erzeugt.

Ein typisches durch Gletschereis geformtes Trogtal (Zillergründl, Tirol).

Kennzeichnend für den Transport durch Gletschereis sind einerseits gekritzte und polierte Geschiebe als manchmal kubikmetergroße Felsbrocken ("Findlinge"), deren Ursprungsorte teilweise mehr als hundert Kilometer von ihren heutigen Fundstellen entfernt liegen. Die an der Gletschersohle gebildete, sehr dichte Grundmoräne - ein unsortiertes Gemisch von Schluff, Sand und Kies -  kleidet die Talflanken und Böden vieler Alpentäler aus und bildet dort häufig die stauende Unterlage für Moore und Vernässungen.

Dort, wo eine Gletscherzunge längere Zeit ortsfest blieb, wurde das ausgeschmolzene Gesteinsmaterial in Form eines Endmoränenwalles aufgeschüttet. Die im Bereich der Endmoräne aus der Gletscherzunge austretenden Schmelzwasserabflüsse waren während der Sommerhochwässer mit glazialem Schutt überladen. Die Transportkraft des Wassers reichte nicht mehr aus, um das ganze anfallende Material abzutransportieren und die in viele Rinnen aufgespalteten ("verwilderten") Flüsse lagerten mächtige Talfüllungen ab. Gleichzeitig wurden durch Frostsprengung in den unvergletscherten Gebieten zusätzlich große Mengen an Lockermaterial bereitgestellt. Dadurch wurden auch in Gebieten, die von den ehemaligen Gletscherlagen weit entfernt lagen (z.B. im Wiener Raum), Talverfüllungen gebildet.

Am Höhepunkt der jeweiligen Vereisungsphasen  wurde in Zeiten geringer Wasserführung feiner Staub (überwiegend Schluff) aus den vegetationsfreien Schotterfluren ausgeweht und in der umgebenden Kältesteppe als Löss abgelagert. In den unvergletscherten Gebieten (wie z.B. Alpenvorland, Mühl- und Waldviertel) herrschten ausgesprochen unwirtliche Bedingungen, mit um 10-12°C tieferen Jahresdurchschnittstemperaturen als heute und extremer Trockenheit. So wie gegenwärtig in Sibirien tauten während der sommerlichen Erwärmung nur die obersten Meter der Dauerfrostböden auf und schon sehr flach geneigte Hänge unterlagen aufgrund der hohen Wassersättigung dem Bodenfließen.

Nach dem Höhepunkt der letzten Vereisung setzte ein rascher Abbau des Eisstromnetzes ein und die Gletscher wichen mit einigen Haltephasen ins Alpeninnere zurück. An  den Rändern  der abschmelzenden Gletscher wurden in Talzwickeln sogenannte Eisrandterrassen  geschüttet. Die übertieften Becken blieben vorerst als Seen zurück, wurden aber meist sehr rasch mit Bänderschluffen (Ablagerung von Schwebstoffen), zum geringeren Teil auch mit Sand und Kies verfüllt. Nur dort, wo das Einzugsgebiet der Flüsse nicht genug Feinmaterial bereitstellte, blieben diese Becken als Seen erhalten. Die glazial übersteilten Flanken der ehemals eisgefüllten Täler  reagierten je nach Gesteinsart mit Bergstürzen (z.B. im Kalkgestein), mit Gleitungen oder in feinschiefrigen Materialien mit langsamen, heute noch anhaltenden Hangbewegungen ("Talzuschübe").

Da mit der zunehmenden Erwärmung der kaltzeitlich bedingte Frostschutt ausblieb und die Lockersedimente durch die einsetzende Vegetation (Wiederbewaldung ab ca.13-14.000 vor heute) zunehmend stabilisiert wurden, hatten die Flüsse im Vorland genug Energie, um sich in die zuvor aufgeschütteten Talverfüllungen einzuschneiden. Derart entstandene Terrassen, die entlang aller großen und kleinen Vorlandflüsse zu finden sind, zeugen damit von einer klimatisch gesteuertern Abfolge von Ablagerung und Erosion.

Die klimatisch günstigen Bedingungen des Holozäns (die  letzten 10. 000 Jahre) entsprechen jenen der vorhergegangenen Zwischeneiszeiten (Interglaziale). Aber auch innerhalb dieses kurzen Zeitabschnitts können wir die Auswirkungen kleinerer Klimaschwankungen erkennen. Als sogenannte "Klimaarchive" stehen dafür Moor- und Seenablagerungen  sowie historische Aufzeichnungen zur Verfügung. Generell haben die holozänen Klimawerte einen Schwankungsbereich der Jahresdurchschnittstemperatur von 1,5°C nicht überschritten. Dabei hat uns der unterste Wert eine Gletscherausdehnung wie jene des Jahres 1850 beschert. Deutliche Endmoränenwälle aus dieser Zeit, aber auch aus dem 17. Jahrhundert belegen, dass die vergletscherte Fläche damals doppelt so groß war wie gegenwärtig. Umgekehrt zeigt der Fundpunkt des Eismannes ("Ötzi") vom Tisenjoch, dass vor mehr als 5000 Jahren, während eines kurzen Wärmeoptimums, die Gletscher im Hochgebirge eine geringere Ausdehnung als heute hatten. Vereinzelte Zeugen eines warmzeitlichen Klimas, wie sie für das Holozän vorliegen, sind in den Alpen auch aus früheren Interglazialen erhalten. Bodenbildungen, ebenfalls Zeugnisse wärmerer Klimabedingungen, sind in den Lößablagerungen des Alpenvorlandes häufig anzutreffen.

Hohlweg im Löss mit einem fossilen Bodenhorizont (bei Göttweig, N.Ö.).

Vom Gletschereis geformter Rundhöcker mit zahlreichen Schrammspuren auf der glatten Felsoberfläche (Forstsee, Ktn.).

Pollenkorn von Artemisia sp. (Beifuß), einer typischen Pflanze der eiszeitlichen Kältesteppe (rasterelektronenmikroskopische Aufnahme).
In Moor-  und Seenablagerungen finden sich meist reichlich fossile Pollen und Sporen, die zur Rekonstruktion der früheren Pflanzengemeinschaften - und damit indirekt des Klimas - verwendet werden.

Damit sind wir bei der Beschreibung der Erdgeschichte unseres Landes in der Gegenwart angelangt. der Einfluss des Menschen - vor allem auf das Weltklima - bringt seit Beginn der Industrialisierung einen völlig neuen, in seiner Wirkung noch nicht näher abschätzbaren Faktor "ins Spiel"...