Lumina soarelui încălzește suprafața Pământului. Suprafața radiază apoi energie infraroșie în sus. Anumite gaze din atmosferă absorb o parte din această radiație infraroșie și o reemit în toate direcțiile, inclusiv înapoi spre sol. Încălzirea rezultată este efectul de seră.

Fără acest proces natural, temperatura medie a planetei ar fi mult sub punctul de îngheț. Vaporii de apă, dioxidul de carbon, metanul și alte gaze contribuie. Activitățile umane au crescut concentrațiile mai multor dintre aceste gaze, intensificând efectul și ridicând temperaturile globale.

Numele provine de la procesul analog de captare a căldurii în interiorul unei sere de sticlă, deși mecanismele fizice diferă în detaliu. Modelele climatice simulează efectul prin calcularea absorbției și emisiei de radiații la fiecare lungime de undă și înălțime.

Înțelegerea efectului de seră este fundamentală pentru explicarea atât a climei actuale, cât și a schimbărilor sale recente.