O aquecimento global ocorre quando os níveis de gases de efeito estufa na atmosfera aumentam, fazendo com que mais energia solar fique presa no sistema climático. A atividade humana resulta na emissão de dióxido de carbono e metano, que são dois dos gases de efeito estufa mais importantes. À medida que mais gases de efeito estufa entram na atmosfera, a temperatura média da Terra aumenta.
A energia do Sol é absorvida pela superfície da Terra e depois irradiada de volta para o espaço. No entanto, parte dessa energia é então absorvida por gases na atmosfera, como dióxido de carbono, metano e vapor d'água. Esses gases então irradiam parte dessa energia absorvida de volta para a superfície da Terra. Esse efeito estufa é o que aquece a Terra acima do ponto de congelamento.
Várias atividades humanas, como a queima de combustíveis fósseis para produzir eletricidade e o desmatamento de florestas, resultam na emissão de dióxido de carbono. O gás entra na atmosfera e permanece lá por décadas. Antes da Revolução Industrial, os níveis de dióxido de carbono estavam em torno de 280 partes por milhão. Em 2010, o nível foi medido em 380 partes por milhão. À medida que esse nível continua a subir, mais energia solar é capturada e irradiada de volta para o sistema climático, fazendo com que as temperaturas globais aumentem.