On je najpoznatiji po svojoj teoriji ledenih doba, koja promjene u Zemljinoj orbiti vezuje za dugoročne klimatske promjene, i koja je danas poznata kao "Milankovićevi ciklusi".
Είναι περισσότερο διάσημος για τη θεωρεία του για την εποχή των παγετώνων, η οποία σχετίζει αλλαγές στην περιστροφή της Γης και τη μακροπρόθεσμη κλιματική αλλαγή και είναι γνωστοί σήμερα ως οι κύκλοι του Μιλάνκοβιτς.