地球的气候一直在变。过去65万年间，冰川经历了七次周期性的往复运动。最近一次冰川期止于距今约7000年前，标志着现代气候时代——以及人类文明的到来。气候变化的主要原因是地球运行轨道的微移影响着地球接收的太阳能总量。
科学证据表明，地球气候确实在变暖。——政府间气候变化专门委员会（IPCC）
通过对比包含冰芯的大气样本与近期直接测量数据，研究表明，自工业革命以来，大气中二氧化碳含量大幅上
当前，全球变暖这一趋势意义重大。因为在过去的1300年间，全球温度以前所未有的速率在增加，主要原因可能是人类活动。
地球轨道卫星以及其他技术进步在全球范围内收集了许多不同类型的地质与气候数据，使科学家们得以纵观全局。这套收集多年的数据，揭示了地球气候演变的诸多信号。
19世纪中期，人们发现了CO2等气体具有吸热性。这些气体会影响大气中红外能量传输，这也是NASA多台仪器的科学依据。毋庸置疑，温室气体浓度增加会导致地球变暖。
从格陵兰岛冰川、南极冰川和热带山地冰川中提取的冰芯显示，地球气候会随温室气体浓度产生相应变化。
结果还表明，过去在很短的时间内气候就会发生巨变（从地质学的角度来说，大约为数十年，而非上百万年甚至千万年。
气候变化证据确凿：
海平面上升
全球海平面在上世纪上升大约17厘米（6.7英寸），而在过去十年内，该数据为上世纪的近两倍。
马尔代夫共和国受到海平面上升的威胁
全球气温升高
三个主要的全球气温重建模型显示，自1880年以后地球变暖。自20世纪70年代起，变暖现象集中高发：20个温度最高的年份出现在1981年以后， 10个气温最高的年份出现在过去12年间。尽管在本世纪初十年中太阳能量输出减小，导致2007-2009年间罕见的太阳活动极低期，地球表面气温仍在持续增加。
海水温度升高
海洋吸收了大部分增加的热量。1969年至今，海洋上层700米（约2300英尺）海水温度增加了0.302华氏度。
冰盖萎缩
格陵兰岛和南极的冰盖大幅减退。NASA重力反演和气候实验（GRACE）数据表明，在2002年到2006年间，格陵兰平均每年失去150至250立方千米（36至60立方英里）的冰川；南极在2002到2005年里失去了152立方千米（36立方英里）的冰川。
格陵兰冰盖融化的雪水
南极海冰面积缩小
过去数十年，南极海冰的面积和厚度都在急剧减小。
2007年南极冰川面积达到最小值
冰川退缩
几乎全球各地都出现冰川退缩的现象——包括阿尔卑斯山脉（Alps）、喜马拉雅山（Himalayas）、安第斯山脉（Andes）、落基山脉（Rockies）、阿拉斯加雪山（Alaska）以及非洲（Africa）。
从太空中看乞力马扎罗（Mount Kilimanjaro）山顶的积雪正在消失
极端气候事件
自20世纪50年代至今，美国境内高温事件的记录不断增加，而低温事件趋于减少。此外，美国的强降水天气也在增多。
海水酸化
自工业革命开始，表层海水酸度增加了约30%。这是由于人类活动向空气中排放了大量的CO2，而其中一部分CO2被海洋吸收。其中上层海水吸收的CO2每年增加20亿吨。
积雪覆盖面积减少