Deux évolutions majeures ont cependant marqué climatiquement la période holocène :
- Tout d’abord, suite à l’évolution de la précession dont la période est de l’ordre de 22000 ans (voir l'article sur la Théorie astronomique du climat), l’insolation en été dans l’hémisphère nord (HN), qui était à son maximum il y a 11000 ans, a progressivement diminué, et l’énergie solaire atteignant la Terre (toujours en été HN) est actuellement à son minimum, de 6% plus faible qu’il y a 11000 ans.
Inversement, en hiver HN, cette énergie a progressivement augmenté de 6%. La diminution progressive de l’insolation estivale a entraîné un refroidissement des sols aux hautes latitudes de l’hémisphère nord, ce qui s’est traduit par l’extension du pergélisol du nord vers le sud au cours des milliers d’années de l’Holocène.
- L’autre fait marquant est également lié à l’évolution de l’insolation estivale, qui influe en partie sur la force de la mousson. La mousson africaine, qui permet l’apport d’eau au Sahel, a ainsi connu une activité plus intense au cours de la première moitié de l’Holocène (fort ensoleillement en été), ce qui a permis le développement de lacs et de végétation dans une grande partie du Sahara et a favorisé l’établissement de colonies humaines (civilisation rupestre). Les reconstitutions des paléoclimats montrent que, depuis environ 5000 ans, le climat est devenu plus sec dans l’ensemble de l’Hémisphère nord. Voir les gravures d’art rupestre retrouvées dans le Sahara, datant du mi-Holocène (avant 7500 BP).