Пожалуй, самым сильным геологическим аргументом в пользу перемещения материков является оледенение, которое происходило там, где сейчас находится южное полушарие и часть тропиков, примерно в начале перми, периоде, предшествующем мезозою.
Раннепермские ледниковые отложения встречаются в Южной Африке к северу по направлению к тропикам, на южном Мадагаскаре, в южной части Южной Америки, в основном в пределах тропиков, в Южной Австралии и в Индии. В других местах, по-видимому, ледников в это время было сравнительно мало. Вегенер считает, что территории, покрытые ледником, образовывали единый материк Гондвану, который в то время находился у Южного полюса или поблизости от него. Однако возможны и другие объяснения. Колман после сравнения недавних и древних ледниковых эпох не усмотрел необходимости привлекать теорию перемещения материков для объяснения существования древних ледниковых эпох. Однако он не установил истинных причин оледенения и предположил нечто неопределенное — «сочетание» астрономических, геологических и атмосферных условий.
Приемлемо ли в действительности это объяснение, до сих пор является вопросом. Ответ на него можно получить, если более детально ознакомиться с периодом плейстоценового оледенения. Есть некоторые основания полагать, что климат, который всегда был в какой-то степени зональным, в течение плейстоцена, возможно, был строго зональным. Если это так, то уменьшение солнечной радиации иногда могло вызывать общее похолодание климата на всем земном шаре. Даже в плейстоцене ледяные щиты в Европе и Северной Америке находились в 2000 или 2500 км от Северного полюса, а южный край ледника в восточной части Северной Америки находился ближе к экватору, чем к полюсу. Если похолодание не было строго зональным, то щиты могли образоваться в любой климатической зоне там, где уровень суши был достаточно высоким и выпадение осадков было достаточно обильным.
С основными пермскими ледниковыми покровами связана определенная флора Glossopteris и родственных ей растений. Если у этих растений была ограниченная возможность расселения, то их встречаемость была бы веским доказательством того, что территории, покрытые ледником, соединялись. Однако семена этих растений или их споры не были достоверно определены. Двукрылые споры, подходящие для переноса ветром, в некоторых местах связывают с Glossopteris, и если они действительно являются спорами растений, то естественно, что последние могли расселяться на огромные расстояния.