Els canvis climàtics quaternaris enregistrats a l¿hemisferi nord també han afectat la regió neotropical i han contribuït a definirne els patrons actuals de biodiversitat. Els estudis moleculars de DNA que s¿han dut a terme en espècies neotropicals actuals mostren una acceleració significativa de les taxes d¿especiació en els darrers 5 milions d¿anys, fet que coincideix amb un refredament global durant el Pliopleistocè. A més, prop de la meitat de les espècies estudiades han aparegut durant els darrers 2,6 milions d¿anys, en el marc de les glaciacions pleistocenes. La hipòtesi dels refugis es considera poc adequada pel Neotròpic i es proposen mecanismes alternatius de diversificació associats als canvis climàtics. Entre aquests, les migracions biòtiques verticals controlades per l¿alternança climàtica glacial/interglacial, i les consegüents connexió i desconnexió de les biotes de terres altes i baixes, s¿han considerat factors importants d¿especiació. Un nombre important d¿espècies endèmiques de les terres alt