On appelle hiver volcanique une baisse sensible de température provoquée par la présence dans la basse atmosphère de gouttelettes de dioxyde de soufre, rejetées à l'occasion d'une importante éruption. Or celles-ci réfléchissent la lumière. La température au sol diminue par conséquent. Ce phénomène météorologique a été identifié dans les archives climatiques par les chercheurs de la Geological Society de Londres.

Ainsi, en 1815, le réveil du volcan indonésien Tambora a entraîné en Europe, une baisse des températures de 1 à 2°C au cours de l'année suivante ; et, d'autre part, aux Etats-Unis, des chutes de neige ont été constatées au cœur de l'été 1816.

De même, en 1991, l'éruption du Pinatubo aux Philippines, a entraîné une baisse des températures de 0,4°C de la température moyenne globale. L'hiver volcanique reproduit à échelle réduite ce que pourrait être un hiver nucléaire : le refroidissement durable qui suit une explosion atomique. L'explosion atomique déclencherait en effet d'immenses feux de forêts, lesquels rejetteraient des milliards de tonnes de particules de suie dans l'atmosphère.