大约15世纪初开始，全球气候进入一个寒冷时期，通称为“小冰期”。“小冰河期”时，从大气平均温度看，即便在最冷的十七世纪也仅比近千年平均温度降低0.7℃。但是，这看似不起眼的降温，造成的后果却相当惊人。
在欧洲
造成灾难：玉米歉收、葡萄发酸、物价飞涨、灾民遍地
在欧洲小冰期之前的几百年内，气候环境适宜，那时候，粮食作物可生长在冰岛，甚至格陵兰；北方的渔业繁荣，欧洲主大陆的葡萄园远在现代界限以北500公里。
然而，到了小冰期时，情况开始改变。北方的温度开始下降，冰岛的气候也不再适合粮食生长。由于北方的冬季变冷，鱼群也开始改变迁移的路径。于是，北方的海盗开始南下谋生。在相对靠近南方的欧洲大陆，由于小冰期的到来，耕作的范围不断收缩。
从16世纪开始，在欧洲的高山区、斯堪的纳维亚、北部地区普遍出现冰川的膨胀和冰舌的前进，破坏了农田，毁灭了山村。冰川补给的河流，经常出现灾害性洪水，还伴随着滑坡和崩坍。英格兰中部1500-1650年间冬天的温度比现今低约1.5℃，17世纪最后10年特别冷，连英国的泰晤士河也被冻上了。
伴随着小冰期的到来，人们的生活越来越艰难。比如，有位英国牧师在日记中清楚记载了气候影响导致的艰苦时期：“季节寒冷，日子艰难，玉米和商品的价格上涨，找不到工作……”当时，人们还发现，一向美味的葡萄开始变酸了。追究原因，是由于天气变冷，日照减少，温差变小，以致葡萄里的糖分含量过少。
由于连年的饥荒，这一时期欧洲的人口急剧减少。据统计，1696-1697年的芬兰饥荒曾被视为欧洲历史上最恐怖事件，死亡总数达居民的四分之一到三分之一。
应对措施：多种土豆和玉米，多吃蔬菜少吃肉、国家设立救济机构
面对小冰期带来的自然灾难，西方人采取了多种手段应对。比如，采用了更为复杂的新耕作制度以促进农业产量提高。另外，人们对种植的品种也作了改变，如法国西南部，由于气温与湿度变化无常，不再适于种植橄榄，改种较为适应天气变化的坚果树。在英国，人口的压力和粮食的歉收，也使得人们对高产量、高热量的农作物有了更多的需求，来自美洲的玉米、土豆等大受欢迎。
除了在农业上进行改变，人们的饮食习惯和结构也在改变。17世纪前，欧洲人以吃肉为主，而随着小冰期的到来，人们开始更多地依赖生长期相对较短的植物而减少吃肉。资料记载，在荷兰，生长期较短的荞麦在1550年后的百年当中，地位越来越重要。而在一个叫蒙比扎的镇上，肉铺数量从1550年的18家，减少到1641年的6家，再到1660年的2家。
尽管如此，小冰期时代还是免不了经常挨饿，所以瓜菜、栗子粉、荞麦面、各种豆类乃至橡实和块茎也成为重要的补充性食物。在一些地区，草甚至也成为食物。
天气寒冷，农作物歉收，灾民大批涌现，为解决这些问题，英法等国建立了济贫院、养济院、慈善收养所、劳动救济所等救济机构实施救济。
开始于15世纪的这个小冰期，持续了三到四个世纪。由于这一时期跨中国明、清两朝，所以在中国也称“明清小冰期”。小冰期给中国农业社会带来巨大的打击，甚至成为战争爆发的导火索。