O Inverno vulcânico é bastante semelhante ao Inverno nuclear, na forma como o Inverno é causado pelas cinzas. Um inverno vulcânico significa uma redução das temperaturas globais causada por cinzas vulcânicas e gotículas de ácido sulfúrico obscurecendo o Sol e elevando o albedo da Terra após uma grande erupção vulcânica particularmente explosiva. Os efeitos de arrefecimento a longo prazo dependem principalmente da injecção de compostos sulfurados em forma de aerossol na atmosfera superior (estratosfera), o nível mais alto e menos activo da atmosfera inferior onde ocorre pouca precipitação, exigindo assim um longo tempo para lavar os aerossóis para fora da região.
Um dos efeitos na vida é o gargalo da população. As causas deste efeito são atribuídas aos invernos vulcânicos por alguns pesquisadores. Segundo o antropólogo Stanley Ambrose, tais eventos diminuem as populações para “níveis suficientemente baixos para mudanças evolutivas, que ocorrem muito mais rapidamente em populações pequenas, para produzir uma rápida diferenciação populacional”. Com o gargalo Toba, muitas espécies mostram efeitos maciços de estreitamento do pool genético, e acredita-se que Toba quase exterminou a humanidade.
Os efeitos das erupções vulcânicas nos últimos invernos são modestos em escala, mas historicamente têm sido significativos. Por exemplo, alguns pesquisadores do Korea National Disaster Management Institute afirmam que se o vulcão do Monte Baekdu entrar em erupção, ocorrerá um efeito natural de resfriamento do clima devido às cinzas vulcânicas. Também, no caso mais recente, a explosão do Monte Pinatubo, um stratovolcano nas Filipinas, em 1991, esfriou as temperaturas globais por cerca de 2-3 anos. Em 1883, a explosão do Krakatoa criou condições vulcânicas semelhantes às do inverno. Os quatro anos após a explosão foram excepcionalmente frios, e o inverno de 1887-1888 incluiu fortes nevascas. Quedas de neve recordes foram registadas em todo o mundo.