Ánh sáng mặt trời làm ấm bề ​​mặt Trái đất. Sau đó, bề mặt phát ra năng lượng hồng ngoại hướng lên trên. Một số loại khí trong khí quyển hấp thụ một phần bức xạ hồng ngoại đó và phát xạ lại theo mọi hướng, bao gồm cả hướng xuống mặt đất. Sự ấm lên do đó được gọi là hiệu ứng nhà kính.

Nếu không có quá trình tự nhiên này, nhiệt độ trung bình của Trái đất sẽ thấp hơn nhiều so với điểm đóng băng. Hơi nước, carbon dioxide, methane và các khí khác đều góp phần vào hiện tượng này. Hoạt động của con người đã làm tăng nồng độ của một số khí này, làm tăng cường tác động và đẩy nhiệt độ toàn cầu lên cao.

Tên gọi này xuất phát từ hiện tượng giữ nhiệt tương tự bên trong nhà kính, mặc dù cơ chế vật lý có sự khác biệt về chi tiết. Các mô hình khí hậu mô phỏng hiệu ứng này bằng cách tính toán sự hấp thụ và phát xạ bức xạ ở mỗi bước sóng và độ cao.

Hiểu rõ hiệu ứng nhà kính là điều cơ bản để giải thích cả khí hậu hiện tại và những thay đổi gần đây của nó.