Trái Đất hấp thu ánh sáng mặt trời rồi tỏa nó ra dưới dạng nhiệt. Khí nhà kính trong khí quyển hấp thu và phát lại bức xạ hồng ngoại, làm chậm quá trình thoát nhiệt qua khí quyển rồi vào vũ trụ. Trước Cách mạng Công nghiệp, lượng khí nhà kính phát sinh tự nhiên khiến không khí gần bề mặt ấm hơn khoảng 33 °C (59 °F) so với khi không có khí nhà kính. Trong khi hơi nước (~50%) và mây (~25%) góp phần lớn nhất vào hiệu ứng nhà kính, chúng gia tăng như kiểu chức năng của nhiệt độ và do đó được xem là phản hồi. Mặt khác, nồng độ các khí như CO2 (~20%), ozone tầng đối lưu, CFC và dinitơ monoxide không phụ thuộc vào nhiệt độ nên được xem là yếu tố chi phối bên ngoài.Hoạt động của con người kể từ Cách mạng Công nghiệp, chủ yếu là khai thác và đốt nhiên liệu hóa thạch (than đá, xăng, khí thiên nhiên), đã làm tăng lượng khí nhà kính trong khí quyển dẫn tới mất cân bằng bức xạ. Vào năm 2018, nồng độ CO2 và methane đã tăng lần lượt khoảng 45% và 160% so với năm 1750. Mức CO2 này cao hơn nhiều bất kỳ mức nào khác trong 800.000 năm qua, quãng thời gian mà dữ liệu đáng tin cậy được thu thập từ không khí bị giam trong lõi băng. Bằng chứng địa chất ít trực tiếp chỉ ra giá trị CO2 không cao đến như vậy trong hàng triệu năm.
Trái Đất hấp thu ánh sáng mặt trời rồi tỏa nó ra dưới dạng nhiệt. Trước Cách mạng Công nghiệp, lượng khí nhà kính phát sinh tự nhiên khiến không khí gần bề mặt ấm hơn khoảng 33 °C (59 °F) so với khi không có khí nhà kính.