A napfény felmelegíti a Föld felszínét. A felszín ezután infravörös energiát sugároz felfelé. A légkörben lévő bizonyos gázok elnyelik az infravörös sugárzás egy részét, és minden irányba kisugározzák, beleértve a talaj felé is. Az így létrejövő felmelegedés az üvegházhatás.

E természetes folyamat nélkül a bolygó átlaghőmérséklete jóval fagypont alatt lenne. A vízgőz, a szén-dioxid, a metán és más gázok mind hozzájárulnak ehhez. Az emberi tevékenységek növelték e gázok közül többnek a koncentrációját, erősítve a hatást és emelve a globális hőmérsékletet.

Az elnevezés az üvegházhatású üvegházakban a hő hasonló csapdájából ered, bár a fizikai mechanizmusok részleteiben eltérnek. Az éghajlati modellek a hatást úgy szimulálják, hogy kiszámítják a sugárzás elnyelését és emisszióját az egyes hullámhosszakon és magasságokban.

Az üvegházhatás megértése alapvető fontosságú mind a jelenlegi éghajlat, mind annak közelmúltbeli változásainak magyarázatához.