第四纪的名字是一个古老地质纪年法的残余物。莱伊尔曾将地球历史大致分为第一纪、第二纪和第三纪，后来又有人添上了第四纪。

随着研究发展，第一纪和第二纪分得越来越详细，因而升为古生代和中生代。第三纪和第四纪又坚持了很长时间，据认为，第三纪约开始于2300万年前，第四纪开始于200万年前，具体时间有争议。

第四纪科学家说，这是地球气候异常剧烈变动的一个时期，也是人类进化发生的时期，有着非常特殊的意义。在这期间，地球气候曾经发生过很多次的冷暖回旋，寒冷的冰期和相对温暖的间冰期交替出现。冰川反复扩张又退却，在极盛期曾盖住地球30%的表面。因此，第四纪也称为第四纪冰川期。

通常说到的“冰河时代”，就是指这个时期。一些人认为，在第四纪，气候系统变得更加敏感，地球轨道形状、地轴方向和倾斜角周期性变化导致阳光照射发生变化时，气候比远古年代更容易发生剧变。

由于第四纪是离现代最近的时期，现在可以找到许多当时的气候记录，包括沉积物、黄土、冰川等等。但由于冰川活动频繁，很多记录被打乱了，难以整合成清楚有序的数据，这使第四纪的地位受到怀疑。一些科学家认为，没有充足证据认为第四纪可以作为一个独立的纪存在。

但第四纪科学家认为抛弃一个使用了150年的术语是不实际、不合理的：全世界至少有多个学术团体和学术杂志的名字里有“第四纪”这个词，数以千计的科学家从事这方面的研究。如果第四纪被废弃，消失的将不是一个词，而是这个研究领域和群体的独特地位。