Globalne ocieplenie spowodowane jest przede wszystkim zwiększonym efektem cieplarnianym lub skłonnością niektórych gazów w atmosferze do wpuszczenia światła słonecznego, ale nie do odejścia. Chociaż Ziemia ma naturalne okresy cieplejszego i chłodniejszego ogólnie temperatury, globalne ocieplenie jest zaostrzane przez gazy wytwarzane przez przemysł ciężki.
Dwutlenek węgla, czyli CO2, jest głównym winowajcą w tworzeniu efektu cieplarnianego, ponieważ wzrósł on wykładniczo, odkąd ludzie rozpoczęli produkcję ciężką, która uwalnia CO2 jako produkt uboczny. Przykładem tej ciężkiej produkcji jest produkcja cementu z wapienia. Odpowiadają również metan ze zwierząt hodowlanych i podtlenek azotu. Szybkie wylesianie w przemyśle zmniejsza liczbę roślin i drzew, które w przeciwnym razie pobierałyby dwutlenek węgla z powietrza i zastępowały go tlenem w procesie fotosyntezy.
Efekt cieplarniany jest naturalną właściwością atmosfery; życie tak powszechnie znane nie mogłoby istnieć, gdyby atmosfera nie zatrzymywała części ciepła ze słońca i działała jak izolator. Efekt cieplarniany działa z powodu obecności niektórych gazów, których cząsteczki są luźno związane na tyle, by pochwycić ciepło, uwolnić je jako promieniowanie, a tym samym podgrzać atmosferę i ziemię bardziej, niż w innym przypadku.