La Tierra recibe una potencia solar media de 342 W/m². Su superficie y nubes reflejan alrededor del 30% de la luz recibida. Este fenómeno se llama efecto albedo. El 70% restante es absorbido por la atmósfera y la superficie de la Tierra, lo que hace que aumente su temperatura. Este calor se disipa como radiación infrarroja (IR) dirigida hacia el suelo y la atmósfera. Parte de esta radiación es atrapada por ciertos gases llamados gases de efecto invernadero (GEI). Este fenómeno contribuye al aumento de temperatura de la atmósfera terrestre. Sin estos gases, la temperatura promedio en la Tierra sería de -18 °C, y la vida tal como la conocemos sería imposible.

Estos gases son principalmente vapor de agua, dióxido de carbono (CO₂), metano (CH₄), óxido nitroso (N₂O) y ozono (O₃). Sin embargo, desde el comienzo de la revolución industrial, el efecto invernadero se ha visto amplificado por la liberación de grandes cantidades de GEI a la atmósfera.

Al final, toda la energía absorbida por la Tierra y la atmósfera volverá a emitirse al espacio en forma de radiación IR, lo que dará como resultado un balance energético equilibrado y una temperatura media teóricamente estable. Sin embargo, esta temperatura de equilibrio es mayor en el caso de un exceso de GEI. Esta es la causa del calentamiento global.