Sopečná zima je docela podobná jaderné zimě v tom, že zimu způsobuje popel. Sopečná zima znamená snížení globálních teplot způsobené sopečným popelem a kapičkami kyseliny sírové, které zastíní Slunce a zvýší albedo Země po velkém zvláště explozivním sopečném výbuchu. Dlouhodobé ochlazovací účinky jsou závislé především na vnášení sulfidických sloučenin ve formě aerosolu do horních vrstev atmosféry(stratosféry), nejvyšší, nejméně aktivní vrstvy spodní atmosféry, kde se vyskytuje málo srážek, a proto je zapotřebí dlouhého času k vyplavení aerosolů z oblasti.
Jedním z účinků na život je úzké hrdlo populace. Příčiny tohoto efektu přisuzují někteří badatelé vulkanickým zimám. Podle antropologa Stanleyho Ambrose takové události snižují populace na „dostatečně nízkou úroveň, aby evoluční změny, které v malých populacích probíhají mnohem rychleji, mohly vyvolat rychlou populační diferenciaci“. Při úzkém hrdle Toby se u mnoha druhů projevují masivní účinky zúžení genofondu a předpokládá se, že Toba téměř vyhubila lidstvo.
Vliv sopečných erupcí na nedávné zimy je skromný, ale historicky byl významný. Například někteří výzkumníci z Korejského národního institutu pro zvládání katastrof tvrdí, že pokud vybuchne sopka Mt. Baekdu, dojde k přirozenému ochlazení klimatu vlivem sopečného popela. Také nejnovější skutečný případ, výbuch stratovulkánu Mount Pinatubo na Filipínách v roce 1991, ochladil globální teplotu asi na 2-3 roky. V roce 1883 vytvořil výbuch sopky Krakatoa podmínky podobné sopečné zimě. Čtyři roky po výbuchu byly neobvykle chladné a zima 1887-1888 zahrnovala silné sněhové bouře. Po celém světě byly zaznamenány rekordní sněhové srážky.