Le climat a évolué au cours du dernier millénaire. C’est un fait reconnu depuis les travaux pionniers du météorologue anglais Hubert Lamb, fondateur du Climate Research Unit de l’université d’East-Anglia, et de l’historien français Emmanuel Le Roy Ladurie, titulaire de la chaire Histoire de la civilisation moderne au Collège de France (1973-1999). Des mesures thermométriques directes ont permis de reconstituer des séries remontant jusqu’au XVIIe siècle, notamment en Angleterre et aux Pays-Bas. Ces séries présentent néanmoins de multiples problèmes qui doivent être corrigés avant toute interprétation, comme l’illustre la série pluriséculaire de la température de la ville de Bologne.
Pour remonter avant l’invention du thermomètre, il est possible d’exploiter des données climatiques indirectes, comme la perception qualitative de la température, du vent, de la pluie et des nuages, ainsi que l’observation d’événements extrêmes comme les tempêtes, le niveau des rivières et leurs crues, la durée saisonnière du gel et de la couverture de neige. En plus de ces indications d’ordre météorologique, il est aussi utile de se tourner vers d’autres indicateurs, comme les cycles saisonniers des végétaux et des animaux, les types de culture ainsi que les dates et rendements des récoltes.
La première courbe climatique du millénaire publiée par Lamb était centrée sur l’Angleterre. Fondée sur des températures instrumentales et des indicateurs indirects, elle a permis d’introduire les notions d’optimum climatique médiéval (OCM) et de petit âge glaciaire (PAG).