Mimo zmiany klimatu, duże czapy lodowe i lądolody przetrwały jeszcze kilka tys. lat (do ok. 8–7 tys. lat BP), co miało decydujące znaczenie dla cyrkulacji atmosfery i klimatu Ziemi w tym czasie. Dlatego wczesny holocen (11,65 do 8/7 tys. lat BP) cechował się nawrotami zimna (np. oscylacja preborealna - 8,2 tys. lat temu ) wynikającymi z interakcji między oceanami a zanikającymi lądolodami.
Środkowy holocen często określany jest optimum klimatycznym holocenu, jednak przypisywany mu ciepły klimat (najcieplejszy w holocenie) miał miejsce w wyższych szerokościach geograficznych, co było rekompensowane ochłodzeniem klimatu np. w obszarze śródziemnomorskim.
Klimat późnego holocenu (ostatnie 4–5 tys. lat) stopniowo ochładza się w wyniku zmian parametrów orbity Ziemi (cykle Milankovicia). W tym czasie wielokrotnie powtarzające się oscylacje lodowców górskich zwiększają stopniowo zasięg by osiągnąć postglacjalne maksimum podczas małej epoki lodowej (1300 do 1850 r.). Dlatego późny holocen określany jest także jako neoglacjał.