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Para entender el cambio climático actual y ponerlo en un contexto global es imprescindible conocer la evolución del clima en el pasado. Las interacciones entre la atmósfera, la hidrosfera y la criosfera operan a escalas temporales mayores que las de las mediciones instrumentales. Gracias al estudio de depósitos glaciales, fluviales y lacustres entre otros, se han reconstruido los principales cambios climáticos en los Pirineos en el pasado.
Durante el Cuaternario (últimos 2,6 millones de años), la sucesión de períodos glaciales e interglaciales han modelado el paisaje de los Pirineos y han determinado la evolución de sus ecosistemas y, recientemente, de las comunidades humanas. Aunque la sucesión de estos períodos fríos y cálidos es sincrónica a escala planetaria, la máxima extensión de los glaciares pirenaicos sucedió hace 60.000 años y no hace 20.000 como en el resto de Europa, con ligeras variaciones entre valles. Esta peculiaridad se debe a la posición meridional de los glaciares pirenaicos y a la interacción entre los procesos atmosféricos y oceánicos del Atlántico Norte y los subtropicales.