Вулканической зимой называют похолодание планетарного масштаба, наступившее из-за загрязнения атмосферы пеплом при крупном извержении вулкана, силой шесть и больше баллов по шкале вулканического эксплозивного индекса (VEI).

Пепел и сернистые газы, выброшенные в стратосферу, распространяются по всей планете. Из-за этого излучение солнца экранируется атмосферой больше, чем обычно, что, в свою очередь, вызывает глобальное похолодание.
До настоящего времени самым холодным с начала документирования погоды стал 1816 год — «год без лета». На протяжении всего года средняя температура на планете была ниже обычной на 0,4—0,7 °C, а в некоторых областях даже на 3—5 °C. В Европе заморозки наблюдались в середине июля. До 1819 года холод был причиной неурожаев и голода.
В 1920 году американский физик и климатолог Уильям Хамфрейс предположил, что изменение климата связано с извержением вулкана Тамбора на индонезийском острове Сумбава в апреле 1815 года, когда погибли 71 тысячи человек. Это извержение оценено в семь баллов, а выброс пепла в атмосферу, составлявший 150 км³, мог вызвать эффект вулканической зимы в северном полушарии. Для распространения пепла по земной атмосфере потребовалось несколько месяцев, поэтому в 1815 году последствия извержения в Европе ещё не ощущались, но в 1816 году холод привёл к катастрофическому неурожаю.
Высокий уровень пепла в атмосфере стал причиной необычайно впечатляющих закатов с преобладанием желтых тонов, запечатленных на картинах Каспара Давида Фридриха и Уильяма Тёрнера. Исследователи из Афинской обсерватории проанализировав изображения заката солнца на 554 картинах 181 художника с 1500-го по 1900 год, сделали вывод, что интенсивность окраски неба на картинах соответствует объему вулканических выбросов на момент их создания.