Se consideró la hipotética ocurrencia de varios períodos templados (listados más abajo) en el pasado. Sin embargo, cuando se examina en detalle estos períodos cálidos se pone de manifiesto que no son similares al calentamiento del siglo XX por dos razones específicas:

1. Estos períodos pasados de calentamiento no aparentan ser globales en extensión, o
2. estos períodos más cálidos pueden ser explicados por condiciones forzantes del clima naturales y conocidas que son únicas y diferentes a las de los últimos 100 años.

Algunos de los períodos templados que se citan más comúnmente son los que siguen:

• El así llamado "Período Cálido del Medioevo" (aprox. Siglos IX a XIV)

• El denominado "Período Cálido" del Holoceno Medio (hace aprox. 6000 años)

• El penúltimo período interglacial (hace aprox. 125.000 años)

• El Período Cretáceo Medio (żera?) (hace aprox. 120 - 90 millones de años atrás)

Los últimos estudios paleoclimáticos con estricta revisión de los pares parecen confirmar que el singular calentamiento global del siglo XX puede no ser necesariamente la época más cálida en la historia de la Tierra, lo que es singular es que el calentamiento es global y no puede ser explicado por los mecanismos de los forzantes naturales.