Το κλίμα της Γης ανέκαθεν ποικίλλει. Οι παγετώδεις εποχές έχουν έρθει και παρέλθει. Έχουν μεσολαβήσει θερμές περίοδοι. Ο όρος κλιματική αλλαγή αναφέρεται πλέον συνήθως στις ραγδαίες μεταβολές που παρατηρούνται από τα μέσα του 20ού αιώνα, οι οποίες οφείλονται σε μεγάλο βαθμό στις αυξανόμενες συγκεντρώσεις αερίων του θερμοκηπίου.

Η μέση παγκόσμια θερμοκρασία επιφάνειας έχει αυξηθεί κατά περίπου 1,1 βαθμό Κελσίου πάνω από τα προβιομηχανικά επίπεδα. Τα στρώματα πάγου και οι παγετώνες χάνουν μάζα. Η στάθμη της θάλασσας ανεβαίνει. Τα ακραία φαινόμενα καύσωνα έχουν γίνει πιο συχνά σε πολλές περιοχές. Τα πρότυπα βροχόπτωσης μεταβάλλονται, με ορισμένες περιοχές να είναι πιο υγρές και άλλες πιο ξηρές.

Αυτές οι αλλαγές παρακολουθούνται από επιφανειακούς σταθμούς, δορυφόρους, ωκεάνιες σημαδούρες και πυρήνες πάγου. Οι μελέτες απόδοσης συνδέουν το μεγαλύτερο μέρος της πρόσφατης θέρμανσης με τις ανθρώπινες εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα, μεθανίου και άλλων αερίων. Φυσικοί παράγοντες όπως οι ηφαιστειακές εκρήξεις και η ηλιακή μεταβλητότητα παίζουν μικρότερο ρόλο σε αυτά τα χρονικά διαστήματα.

Οι στρατηγικές προσαρμογής και μετριασμού συνεχίζουν να εξελίσσονται καθώς συσσωρεύονται οι παρατηρήσεις.