В Каспийской котловине существовал Нижнехазарский водоем. В начале уровень Каспия понизился на 40–50 м ниже современного. Трансгрессивное повышение Каспия совпало со значительным обновлением морской фауны моллюсков. Эта фауна, известная под названием «гюргянская» (господствующей формой была Didacna trigonoides), образовалась в основном за счет поступления огромного количества талых ледниковых вод, сброшенных через бассейн Волги. Осадки Нижнехазарского бассейна содержат огромное количество обломочного материала. Считают, что это тоже результат поступления в Каспий талых ледниковых вод. Большое количество обломочного материала приносила и палео-Амударья, протекавшая в те времена по низменным Каракумам и впадавшая в Каспий.
На западном побережье Каспия к нижнехазарскому времени относят три террасы на высотах 160–170, 120–130 и 85–90 м. Предполагают, что они соответствуют трем последовательным трансгрессиям Нижнехазарского бассейна. Палеоботанические исследования подтверждают, что Нижнехазарский водоем существовал преимущественно в холодных условиях ледниковой эпохи. Прибрежные отложения этого времени содержат «сингильскую» флору, состоящую из холодоустойчивых растений.
Следующий эпизод в истории средиземных морей совпадает с длительным потеплением — межледниковьем. Оно известно под разными названиями. В ГДР и ФРГ его именуют голштинским, в Англии — хоуксн, в Польше — мазовецким, в европейской части СССР — лихвинским. По оценкам палеоботаников, в самое теплое время межледниковья в Западной Европе было примерно на 2° теплее, чем сейчас, значительно больше выпадало осадков. В Голландии росли буковые леса. На Русской равнине, где средние годовые температуры были на 6° выше современных, росли грабовые и пихтовые леса. Межледниковое потепление было прервано, по крайней мере один раз, сильным похолоданием, когда июльские температуры в Голландии понизились на 5°. В Европе в лесах обитали носорог, буйвол, лесной слон, благородный олень, в горах появился пещерный медведь. Продолжительность межледниковья изотопными методами оценивают примерно в 150 тыс. лет (500–350 тыс. лет назад). На этот период приходится мощная трансгрессия океана. Север Европейского континента был залит водами Голштинского моря с температурами, близкими к современным температурам Северного моря.
В Средиземном море известно несколько уровней, лежащих выше милаццких и ниже тирренских, которые могут соответствовать этому межледниковью. К ним приурочены палеолитические памятники. Один из них — стоянка Терра-Амата — расположен на Средиземноморском побережье Франции, близ Ниццы. Здесь на 26-метровой террасе расположена 10-метровая толща отложений: пляжевые наносы, образовавшиеся во время подъема уровня моря, чередуются с лесами и погребенными почвами, отложившимися во время регрессий. Всего в разрезе прослежено три трансгрессивных цикла. Орудия и кости найдены в отложениях третьего цикла. Возраст стоянки по результатам термолюминесцентного датирования обожженного кремня 380 тыс. лет. Другой памятник — Торре-ин-Пьетра — находится в Италии, недалеко от Рима. Здесь орудия залегают в песке и гравии, перекрывающих пески и глины сицилийской трансгрессии, которые, в свою очередь, залегают на калабрийских глинах. В верхних слоях содержатся вулканические породы. Они были датированы калий-аргоновым методом. Их возраст оказался равным 440–417 тыс. лет.
Следующее крупное событие в четвертичной истории — рисское оледенение, сопровождавшееся длительным похолоданием, на фоне которого произошло несколько непродолжительных потеплений. На территории ГДР к этому времени относят три оледенения (заале I, II, III), разделенные периодами потеплений, в течение которых поднимался уровень моря. Восток Европы был охвачен днепровским оледенением. Огромный язык ледника спускался на юг по долине Днепра, доходя до Днепропетровска. Фауна отражала все более усиливавшееся похолодание. Господствующее положение стал занимать мамонт. Наряду с ним встречались степной слон, шерстистый носорог, северный олень, лошадь, зубр. Возраст ледникового этапа оценивается в 100 тыс. лет (350–250 тыс. лет назад).