李自成干旱初期，黄河流域仅少数地区有庄稼受害和人畜饥馑的现象。后来旱区向南扩展到苏、皖等省，个别地区有人相食的现象。到了1640年和1641年，年降水不足300毫米，每年5月至9月旱情加重，禾苗尽枯，庄稼绝收。山西汾水、漳河均枯竭。河北九河俱干，白洋淀涸。这种淀竭、河涸现象遍及各地，人吃人现象严重发生了。1640年，晋、陕、冀、鲁、豫严重干旱还伴随着蝗虫灾害和严重的疫灾，使灾情更趋严重。河南“大旱遍及全省，禾草皆枯，洛水深不盈尺，草木兽皮虫蝇皆食尽，人多饥死，饿殍载道，地大荒”。甘肃大片旱区人相食。陕西“绝粜米市，木皮石面食尽，父子夫妇相剖啖，十亡八九”。崇祯十二年（1639年），每石米价银一两，崇祯十三年以后，石米涨到银3两至5两，加上沉重的赋役，民不聊生，迫使农民揭竿而起，起义不断，导致明朝崩溃。崇祯时（1628~1643年）外有清兵临境，内有连年旱灾。河北、山东大量灾民弃耕逃亡，很多村庄变成无人村。自然灾害导致了经济的全面崩溃，并激化了社会动荡。崇祯时陕西关中爆发了李自成、张献忠农民起义，很快席卷大半个中国。（详见词条：明末农民起义）

1644年农民起义军攻入北京，明朝灭亡。明朝灭亡以后，气温于1650年后开始快速回升，这才有了满清所谓“康乾盛世”，其实不过是气温回暖后灾情减弱罢了。

崇祯大旱是近500年持续性旱灾时间最长，范围最大，受灾人口最多的旱灾。旱灾遍及20个省（市），北方多数地区持续旱灾4~8年，1637年始于陕西北部，1646年终于湖南，重旱区在黄河、海河，涉及长江流域中下游15个省（区），干旱重灾区连成一片。

据文献（如各地的地方志）记载估计，崇祯大旱自然变异非常明显，黄河和海河流域持续少雨。1640年年降雨量不足300mm，5-9月不足200mm。华北地区1640,1641年连续两年的降雨量均远低于三年自然灾害（1959~1960年）。1637~1643年降水距平值也显示出1637年开始急剧下落的趋势，1640年达到历史最低，1643年趋于好转。

崇祯大旱是逐步发展，1637年主要出现在华北和西北地区，1638年向南扩大到皖、苏等省。北方地区许多县志的灾异记载显示，1640年出现数省特旱，核心旱区如山陕甘冀出现人相食的极旱情况。山西汾水断流，临汾夏季甚至“风霾不息”，即持续性沙尘暴。海河流域各河断流，晋、冀、鲁、豫大多州县伴随旱灾出现蝗灾、疫灾，甘肃省死人达80％以上。

崇祯皇帝近1000年，中国的第一个低温期处在12世纪，这是中国气候由此前的持续温暖（约400年左右），首次转为急剧变冷。第二个低温期出现在13世纪末至14世纪上半叶。第三次低温期出现在15和16世纪的交替附近。第四低温期出现在17世纪，是近1000年中最冷的时期。唐朝以来每年供进贡的江西橘园在公元1654年和1676年两次严重冻害中完全毁灭。明朝崇祯大旱正处于这一时期。第五个低温期处在19世纪的中后期。

从15至17世纪的200余年内，全球处于小冰期气候，世界上强震很多，其它自然灾害（如瘟疫流行）也很集中，这也正是太阳黑子蒙德极小值期。这个时期太阳活动处于极小值，人们往往把它当作小冰期气候产生的原因。崇祯大旱正处在这一时期。明朝所遭遇的“小冰河期”，尤其是末期的1580-1644年在一千年里是最寒冷的时期。据学者（如竺可桢等）研究，明朝中叶，即1500年后，气温骤然下降，气温最低的阶段就是明朝末期的那段日子――1600年至1644年。这段时间，气温骤然下降到了千年以来的最低点。崇祯即位的1628年正好是最寒冷的一段时期之中段，整个气温回暖是在明朝灭亡以后的1650年左右。自“万历”开始到“崇祯”时期，正好是极度寒冷时期的开始和终结。