Il Quaternario comprende gli ultimi due milioni di anni della storia geologica della Terra e si suddivide Pleistocene e Olocene, quest’ultimo corrispondente agli ultimi 10.000 anni. In un momento ancora precoce del Pleistocene, oltre un milione di anni fa, i primi uomini, evolutisi nel continente africano ma ancora molto diversi dalla nostra specie, raggiungono l’Europa portandovi le più antiche culture del Paleolitico inferiore.
Il Pleistocene è caratterizzato da un generale forte raffreddamento del clima , dovuto alle glaciazioni. In questo periodo i ghiacciai arrivavano ad occupare una superficie tre volte superiore a quella attuale; gran parte dell’Europa e dell’America settentrionale, così come le maggiori catene montuose delle medie latitudini (Pirenei, Alpi, Himalaya) erano ricoperte da spessi strati di ghiaccio.
Il livello dei mari diminuì ovunque, a causa della grande quantità di acqua immobilizzata nei continenti sotto forma di ghiaccio; gli animali furono protagonisti di notevoli movimenti migratori, fino ad adattarsi alle nuove condizioni ambientali.
Dal punto di vista paleontologico, le faune e le flore pleistoceniche sono ormai abbastanza simili a quelle attuali; le uniche differenze riguardano la loro distribuzione geografica.
In Europa, ed anche in Italia, esistevano molte specie di mammiferi: elefanti, fra cui il famoso mammut, con il corpo ricoperto di lunghi peli e le difese curve, rinoceronti, cavalli, bisonti, enormi cervi, leoni e orsi delle caverne.
Durante i periodi freddi nelle Alpi si sono formati enormi ghiacciai che sono scesi lungo le valli principali fino a raggiungere la pianura. Testimonianze di queste avanzate dei
ghiacciai sono oggi il profilo ad U di molte vallate alpine e le morene (tra le quali la più famosa è la Serra di Ivrea), formate dall’accumulo dei materiali detritici trasportati.