地球上の大気の温室効果が強まったことで、気温が上昇する現象ことです。地球に降り注ぐ太陽光は、地球の大気を素通りして海や陸などの地球の表面を暖めます。その地表から放射される熱を二酸化炭素などの温室効果ガスが吸収し大気を暖めています。大気中に含まれる温室効果ガスには、地面から地球の外に向かう熱を大気に蓄積し、再び地球の表面に戻す性質があります。現在、地球の平均気温は14℃前後ですが、もし大気中に水蒸気や温室効果ガスがなければ、マイナス19℃くらいといわれています。
産業革命以降、人間活動による化石燃料の使用や森林の減少などにより、大気中の温室効果ガスの濃度は急激に増加しました。IPCC第5次評価報告書では、このまま地球温暖化が進むと、今世紀末には地球の平均気温が最大で約4.8℃上昇すると予測しています。また、地球温暖化が進むと世界各地で気候変動等の深刻な影響が出てくると予想されています。