地球大氣裡面主要的溫室氣體包括水蒸汽，二氧化碳，甲烷，氮氧化物，臭氧等，還有很多具有溫室效應的氣體但是因為在大氣中的濃度很低目前被忽略，比如各種氟氯烴等。溫室效應導致的溫度上升可以很高，目前地球大氣中的溫室氣體已經使得地球表面的溫度比沒有溫室效應高出了33攝氏度，可以說沒有這個溫室效應，地球的生命很可能是完全不同的形態。不過影響地球表面溫度的原因很多，因素很複雜，各種因素之間也會相互影響，所以很難把溫室氣體的濃度直接與地球溫升精確掛鉤。溫室氣體自身在大自然中也會發生變化，同樣的溫室氣體濃度，不同的時間導致的溫升也會不同。考慮到多方面因素後，現在一般認為如果能夠把二氧化碳濃度控制在450ppm以內，那麼有一半的可能在本世紀末期，把地球表面溫升控制到比工業化之前高出2攝氏度，也就是比目前的水平高出1.2攝氏度左右。每年大概升高0.04到0.08攝氏度科學家預測：如果地球表面溫度的升高按現在的速度繼續發展，到2050年全球溫度將上升2－4攝氏 度，南北極地冰山將大幅度融化，導致海平面大大上升，一些島嶼國家和沿海城市將淹於水中，其中包括幾個著名的國際大城市：紐約，上海，東京和悉尼。