雪球地球是地质史上的一个名词。描述了迄今大约7.5亿到5.8亿年以前的一次事件。其时，地球表面从两极到赤道全部被结成冰，只有海底残留了少量液态水。
历史
由氧、硫同位素分析海底和陆地的丰度比结合其他事实推测出的一种理论。
大致经过
地球表面的矽酸盐岩石风化过程消耗了大气层内的温室气体导致全球降温。布满白雪的地球反射了大量的阳光进一步造成温度下降。降雪过程阻止了岩石的风化过程。温室气体浓度逐渐回升，地表积雪融化，新一轮循环再次开始。
雪球地球及其证据
地球在距今7.5亿年到5.8亿年前经历了一次极其严重而漫长的冰河时代，当时不仅陆地全部被冰川覆盖，而且海洋也被完全冻结，只靠来自地球核心的热量才使液态的水在一公里厚的冰层下存在,从太空看，地球已经完全成为一个巨大的雪球。这个冰河时代的名称被定为“瓦兰吉尔冰期(Varanger glaciation)”。
Joseph Kirschvink在1992年给它起了个形象的名字——雪球地球(Snowball Earth)。对于这段历史的发现是在上世纪60年代由剑桥地质学家W. Brian Harland做出，他在研究7亿年前的岩石时发现它们都和冰有过接触，一些上面有冰川的划痕，其他的则从冰山的底部落入洋底，而这些岩石来自世界各地，包括那些非常靠近赤道的地方，Harland由此提出了现在被称为雪球地球的假说。
其后发现的一些事实支持这一观点。
其一是富铁的矿石。在地球富氧的大气层中，铁会自然锈蚀。含铁丰富的矿石只有在缺乏氧气的环境下才能出现，而在理论中地球冻结的时代也的确能发现这样的富铁矿藏，“雪球地球”的支持者认为是由于冰川的覆盖隔绝了氧气，才使得它们能够形成。
其二是发现了一些冰川沉积物下面紧挨着石灰岩。石灰岩通常是靠近热带地区富含碳酸氢钙温暖的水所产生的沉积物，这说明冰川的确到达过热带地区，所以覆盖在石灰岩地层上。
其三是在这个时期浅海地层中出现了碳-13的极低值。自然界中碳的同位素中碳-12和碳-13最多，进行光合作用的海洋生物更喜欢利用含碳-12的二氧化碳。海底地层中有机物堆积得多，碳-12就多；反之如果碳-13多，就说明沉积的主要是碳酸钙而有机物沉积少，这个时期的生命活动就少。这个时期的碳-13极低值说明地球的确有过大规模的生物灭绝。
其四是之后生命的突然繁盛。“雪球地球”假说的支持者把紧接着这个时期出现的埃迪卡拉生物群的兴盛作为证据，他们认为埃迪卡拉纪多细胞生物突然大规模出现，是因为某种抑制生命发展的外界环境因素消失，这个外界环境因素就是瓦兰吉尔冰期的极度严寒。
冰室效应
有关“雪球地球”的最初成因，可能和当时的板块运动有关。在大约10亿年前，全球所有的陆地汇聚到一起，形成了一个超级大陆“罗迪尼亚（Rodinia）”。罗迪尼亚这个名字来自保加利亚语和俄语中“故土”这个词汇。这个超级大陆位于赤道地区，大陆的这种分布导致硅酸盐岩石风化加快，大量吸收大气中的二氧化碳转化成碳酸盐岩石。大气中二氧化碳的减少降低了温室效应，导致气温下降。
现代的大陆分布使低纬度地区海洋多，高纬度地区陆地多，和罗迪尼亚超级大陆的时代正好相反。由于水的比热容最大，所以热带海洋是热量的储存库。现代的分布状态能够良好地调节气候，而罗迪尼亚超级大陆时代则不能。
而且现代的分布方式使高纬度地区一旦开始冰封，就覆盖大陆停止岩石的风化，减少对二氧化碳的消耗；而罗迪尼亚超级大陆时代高纬度地区开始冰封只覆盖海洋，不影响岩石风化，那时的世界就缺乏一个自我平衡系统。在罗迪尼亚超级大陆形成5000万年后，也就是9.5亿年前，积累的效果就使现在的刚果河盆地附近出现了冰川，情况继续恶化下去，直到最后使地球变成大雪球。
变成雪球的地球由于被大冰川覆盖了大陆，硅酸盐岩石无法再风化，就无法再吸收二氧化碳。大气中的二氧化碳由于亿万年中火山爆发等因素的积累，重新达到一定的浓度，终于使温室效应重新发挥作用。
而此时，罗迪尼亚超级大陆已经在7.5亿年前重新分裂成8块，要等到二叠纪才会重新汇聚成新的超级大陆“盘古大陆”。到瓦兰吉尔冰期结束的5.8亿年前，大片陆地已经漂移到高纬度地区，不会再产生之前的大幅度吸收二氧化碳的效果。
根据计算，要让强烈反射阳光的“雪球地球”解冻，大气中的二氧化碳浓度必须达到我们今天呼吸的大气中的二氧化碳浓度的350倍。达到这样的浓度后，积累的热量就可以让赤道地区的海洋解冻，从而出现一条深色条带，增加太阳能的吸收效率。这样，增加吸收太阳能就加在二氧化碳的温室效应之上，进一步加大热量，并让更北的地区解冻，从而进一步循环。这是一种链式反应，在一个很短的地质时期完成了解冻过程，用的时间可能还不到1000年。
