Pret Dž. Krolla, M. Milankoviča un citu zinātnieku attīstītajām teorijām, kuras skaidroja siltuma sadali orbitālo faktoru ietekmē, mūsdienās ir vairāki būtiski iebildumi. Pirmkārt, šajās teorijās, izņemot saņemtās solārās radiācijas variācijas, nav ņemti vērā citi faktori, piemēram, pierādītā saistība starp apledojumiem un sauszemes un okeānu izvietojumu. Otrkārt, aprēķinātās temperatūras izmaiņas ir pārāk nelielas, lai izraisītu leduslaikmeta iestāšanos. Treškārt, Krolla teorija paredzēja, ka leduslaikmeta maksimums nevar iestāties vienlaicīgi abās puslodēs, bet mūsdienās notiekošie procesi liecina par vienlaicīgām ledāju izmaiņām abos polārajos apgabalos. Ceturtkārt, šīs teorijas leduslaikmetā paredz paaugstinātu atmosfēras temperatūru ekvatoriālajā apgabalā, kas neatbilst mūsdienu pētījumu rezultātiem. Citi iebildumi saistīti ar to, ka Milankoviča līkne ietver tikai pēdējos 600 000 gadus, un, ja tā tiktu pagarināta, nebūtu iespējams precīzi korelēt leduslaikmetus ar siltuma minimumiem. Milankoviča teorija un citas hipotēzes, kuras apraksta konstanta solārās radiācijas daudzuma sadali uz Zemes virsmas, pilnībā neizskaidro leduslaikmetu un starpleduslaikmetu miju un visas konstatētās klimatiskās izmaiņas Zemes vēsturē.
20. gs. vidū Ričards Fosters-Flints (Richard Foster Flint) izstrādāja solāri topogrāfisko teoriju, kas ietver agrāko astronomisko un topogrāfisko teoriju sintēzi. Šī teorija apvieno galvenokārt divus faktorus, kas nepieciešami apledojumu attīstībai – solārās radiācijas fluktuācijas un kalnāju eksistenci, bet noliedz orbitālo faktoru noteicošo nozīmi. Tā kā 20. gs. beigās tika iegūti dati no Grenlandes un Antarktīdas ledus serdeņiem, kā arī dziļjūras nogulumu serdeņiem, tie ir pretrunā ar R. F. Flinta teoriju, jo norāda uz ciešo saikni starp leduslaikmetu un starpleduslaikmetu miju un orbitālajiem cikliem.
Leduslaikmeti un klimata pārmaiņas tiek saistītas arī ar oglekļa dioksīda un citu siltumnīcas efektu izraisošo gāzu daudzumu atmosfērā. 19. gs. vairāki zinātnieki pat atzina oglekļa dioksīdu par nozīmīgu leduslaikmetu cēloni. Francūzis Žaks Žozefs Ebelmens (Jacques-Joseph Ebelmen), iespējams, bija pirmais zinātnieks, kurš 19. gs. vidū izteica hipotēzi, ka Zemes atmosfēru ietekmē dzīvie organismi, un novēroja, ka, sadedzinot fosilo kurināmo, atmosfērā tiek atgriezts ogleklis. Viņš pieņēma, ka augstāks ogļskābās gāzes līmenis atmosfērā saistīts ar augstāku temperatūru. 19. gs. 60. gados īru fiziķis Džons Tindāls (John Tyndall) konstatēja, ka ogļskābā gāze veicina atmosfēras sasilšanu, tomēr lielāku nozīmi piešķīra ūdens tvaikam. Dž. Tindāls pieņēma – ja Zemes atmosfērā ievērojami samazinātos ūdens tvaika daudzums, iestātos leduslaikmets. Zviedru ģeologs Arvīds Hegboms (Arvid Gustaf Högbom) pretēji citiem zinātniekiem uzskatīja, ka ogļskābās gāzes daudzumu atmosfērā palielinājuši vulkānu izvirdumi un rezultējošais temperatūras kāpums izraisījis leduslaikmetu beigšanos. Turpmākus pētījumus par oglekļa dioksīda līmeņa un leduslaikmetu norises saistību veica A. Hogboma skolnieks Svante Arrēniuss (Svante August Arrhenius), kurš ieviesa metaforu "siltumnīca", ko mūsdienās plaši izmanto, lai apzīmētu terminu "siltumnīcas efekts".
Mūsdienu pētījumu rezultāti, īpaši Grenlandes un Antarktīdas ledus serdeņos ieslēgtā gaisa sastāva analīzes, norāda uz nozīmīgām un cikliskām ogļskābās gāzes daudzuma svārstībām atmosfērā, maksimālās vērtības (vairāk nekā 300 ppmv) sasniedzot starpleduslaikmetos, bet vismazākās – ledus laikmetos. Oglekļa dioksīda daudzuma pieaugumu atmosfērā mūsdienās ietekmē antropogēnie procesi, bet tā iespējamā ietekme uz klimatu jāvērtē piesardzīgi. Oglekļa dioksīda vērtību izmaiņas ģeoloģiskajā vēsturē un tā daudzuma palielināšanās atmosfērā, īpaši starpleduslaikmetos, notikusi dabisku procesu, galvenokārt okeānu sasilšanas, kā arī organisko atlieku sadalīšanās, augu un dzīvnieku elpošanas, karbonātisko iežu dēdēšanas un vulkānisko procesu rezultātā, un vērtējama kā dabisku procesu sekas, nevis cēlonis. Tādējādi oglekļa dioksīda līdzīgi kā slāpekļa oksīda, metāna, ūdens tvaiku un citu gāzu vērtību izmaiņas nav uzskatāmas par leduslaikmetu vai klimata pārmaiņu cēloni.