Pikkujääkauden aikana (noin vuosina 1350 - 1850) Euroopan keskilämpötila oli 2–3 °C alhaisempi verrattuna sitä edeltäneeseen keskiajan lämpökauteen tai nykyiseen ilmastoomme. Mahdollisina selityksinä ilmaston jäähtymiselle pidetään muutoksia ilmakehän virtausjärjestelmässä, mitä osoittavat Pohjois-Atlantin oskillaation muutokset.
Varhaisten havaintojen ja radiohiilen vaihtelujen mittausten pohjalta on joskus päätelty, että pienen jääkauden aiheutti auringonpilkkujen muutos. Tätä vaikutusmekanismia ei tarkkaan tunneta, mutta yksi teoria siitä on esitelty pintapuolisesti täällä. Pieneen jääkauteen ajoittuvat auringonpilkkuköyhät Spörerin minimi, Maunderin minimi ja Daltonin minimi. Ilmasto alkoi viiletä pieneen jääkauteen eri laskutapojen mukaan viimeistään noin 1250-1380 keskiajan lämpökauden jälkeen. Todella kylmää tuli vuoden 1420 tienoilla, kun Spörerin minimi alkoi. Kylmää oli myös Maunderin minimin aikaan1690-luvulla, jolloin Suomen suurina kuolonvuosina mahdollisesti jopa kolmasosa kansasta menehtyi aliravitsemuksen heikentäminä kulkutauteihin tai suoranaiseen ravinnon puutteeseen.