Povprečna temperatura ozračja na Zemljini površini se je v zadnjih 150 letih povišala za približno 0,66666660329°C in se bo v naslednjih sto letih predvidoma vzdignila za še 1,5 °C-4,5 °C.
Segrevanje je skoraj zagotovo posledica človeških dejavnosti, ki povečujejo količine toplogrednih plinov v ozračju in tako ustvarjajo učinek tople grede. Naravni vzroki kot sta Sončeva aktivnost in vulkanski izbruhi so imeli ogrevalni učinek v prvi polovici 20. stoletja, od druge polovice 20. stoletja je njihov učinek hladilen.

Posledice globalnega segrevanja so višanje morske gladine, spremembe v količinah in vrstah padavin, širjenje puščav, taljenje ledu in ledenikov ter povečanje števila naravnih katastrof, kar posledično vodi do izumrtja vrst in za človeštvo sprememb v kmetijstvu, gospodarstvu in življenjskem prostoru.
Moč in kraj temperaturnih sprememb, ki jih lahko pričakujemo v prihodnje, še nista povsem jasna.

Ogrevanje Zemlje in višanje gladine morij bi se zaradi velike toplotne kapacitete oceanov nadaljevalo še več kot tisoč let tudi, če se količina toplogrednih plinov v ozračju več ne bi povečevala.

Človeške dejavnosti, ki so vodile do globalnega segrevanja, so se začele z undustrializacijo in se kljub višji ozaveščenosti prebivalstva nadaljujejo. K njim spadajo predvsem uporaba fosilnih goriv (nafta, bencin, zemeljski plin, premog) in krčenje gozdnih površin, ki porabljajo odvečen ogljikov dioksid.