El
Triásico fue en general seco, una tendencia que comienza a finales del
Carbonífero, y muy estacional, especialmente en el interior de Pangea. El bajo nivel del mar también puede haberse exacerbado por las temperaturas extremas. Con su alto calor específico, el agua actúa como un estabilizador de temperatura y un reservorio de calor, por lo que las tierras próximas a las grandes masas de agua, especialmente de los océanos, experimentan una menor variación de temperatura. Dado que gran parte de las tierras que constituían Pangea estaban lejos de los océanos, las temperaturas fluctuaban mucho, y en el interior de Pangea probablemente incluía extensas zonas desérticas. Se dispone de abundantes camas rojas y
evaporitas, tales como sales, que apoyan estas conclusiones.
Cambio climático en los últimos 500 millones de años en a base medidas del
isótopo 18O. El clima actual (a la izquierda) es más frío que durante la mayor parte del Mesozoico (en el centro).
El nivel del mar comenzó a subir durante el
Jurásico, lo que probablemente fue causado por una expansión del lecho marino. La formación de nueva corteza bajo la superficie desplazó las aguas oceánicas hasta 200 m más que actualmente, lo que inundó las zonas costeras. Por otra parte, Pangea comenzó a romperse en fragmentos más pequeñas, con lo que el aumento de superficie en contacto con el océano formó el
Mar de Tetis. La temperatura continuó aumentando y comenzó a estabilizarse. La humedad también aumentó con la proximidad del agua y los desiertos y se retiraron.
El clima del
Cretácico es menos conocido y más ampliamente discutido. Se cree que los niveles más elevados de dióxido de carbono en la atmósfera causaron un gradiente de temperatura de norte a sur casi plano: las temperaturas son más o menos las mismas en todo el planeta. Las temperaturas medias son también más elevadas que en el día de hoy por alrededor de 10 °C. De hecho, a mediados del Cretácico, las aguas ecuatoriales del océano (quizás tan cálidas como 20 °C en las profundidades del océano) pueden haber sido demasiado altas para la vida marina, y las zonas terrestres cerca del ecuador pueden haber sido desiertos, a pesar de su proximidad al agua.
La circulación de oxígeno a las profundidades del océano también puede haberse interrumpido. Por esta razón, los grandes volúmenes de materia orgánica acumulada que no podían descomponerse y fueron depositados como "
pizarras". No todos los datos apoyan estas hipótesis, sin embargo. Incluso con el calentamiento, las fluctuaciones de temperatura deberían haber sido suficiente para la formación de casquetes polares y glaciares, pero no hay pruebas de ninguno de ellos. Los modelos cuantitativos también han sido incapaces de recrear la planitud del gradiente de temperatura del Cretácico.
