尼古拉斯·沙克尔顿爵士1937年生于伦敦，是著名南极探险家欧内斯特·沙克尔顿的远亲（侄子辈），1967年获剑桥大学博士学位后在剑桥大学第四纪研究中心工作。1960年代他改进质谱仪氧同位素分析方法，用深海沉积物中有孔虫贝壳的δ18O（氧18/氧16比值）同时记录大陆冰量变化和海水温度变化。1976年他与詹姆斯·海斯、约翰·英布里合作在《科学》发表里程碑论文《地球轨道变化：冰期时钟节拍》，对多个深海岩芯氧同位素记录做频谱分析，发现第四纪气候旋回周期正好是10万年（偏心率）、4.1万年（黄赤交角）、2.3万和1.9万年（岁差），与米兰科维奇天文周期完全吻合，首次以无可辩驳数据证明米兰科维奇冰期理论正确。这篇论文是古气候学革命标志，结束了冰期成因百年争论。他建立了500万年深海氧同位素曲线，划分了海洋同位素阶段(MIS)，成为第四纪地层标准。他还是杰出的古气候数据管理者，创建古气候数据存档。沙克尔顿是20世纪后半叶最有影响力第四纪科学家，在他去世后被称为"古气候学领域的莫扎特"。