溫室效應，又稱“花房效應”，是大氣效應的俗稱。大氣能使太陽短波輻射到達地麵，但地表受熱後向外放出的大量長波熱輻射線卻被大氣吸收，這樣就使地表與低層大氣溫度增高，因其作用類似於栽培農作物的溫室，故名溫室效應。自工業革命以來，人類向大氣中排入的二氧化碳等吸熱性強的溫室氣體逐年增加，大氣的溫室效應也隨之增強，其引發了一係列問題已引起了世界各國的關注
溫室效應是指透射陽光的密閉空間由於與外界缺乏熱對流而形成的保溫效應，即太陽短波輻射可以透過大氣射入地麵，而地麵增暖後放出的長波輻射卻被大氣中的二氧化碳等物質所吸收，從而產生大氣變暖的效應。大氣中的二氧化碳就像一層厚厚的玻璃，使地球變成了一個大暖房。
溫室效應（大氣效應）是大氣層對大氣下層和地表的保溫作用。因大氣中的二氧化碳、甲烷、臭氧、氧化亞氮、氯氟烴以及水汽等既能吸收來自太空的長波輻射，又能攔截地表向外放出的長波輻射，從而使大氣下層和地表溫度升高。大氣因有易令來自太陽的輻射透過而到達地麵卻不易令地麵長波輻射大量逸向太空的性能而使地球溫度變得比沒有大氣時為高的效應。[7]
如果沒有大氣，地表平均溫度就會下降到-23℃，而實際地表平均溫度為15℃，這就是說溫室效應使地表溫度提高38℃。大氣中的二氧化碳濃度增加，阻止地球熱量的散失，使地球發生可感覺到的氣溫升高，這就是有名的“溫室效應”。
大氣中每種氣體並不是都能強烈吸收地麵長波輻射。地球大氣中起溫室作用的氣體稱為溫室氣體，主要有二氧化碳（CO2）、甲烷、臭氧、一氧化二氮、氟利昂以及水汽等。它們幾乎吸收地麵發出的所有的長波輻射，其中隻有一個很窄的區段吸收很少，因此稱為\"窗區\"。地球主要正是通過這個窗區把從太陽獲得的熱量中的70%又以長波輻射形式返還宇宙空間，從而維持地麵溫度不變，溫室效應主要是因為人類活動增加了溫室氣體的數量和品種，使這個70%的數值下降，留下的餘熱使地球變暖的。
不過，CO2等溫室氣體雖然吸收地麵長波輻射的能力很強，但它們在大氣中的數量卻極少。如果把壓力為一個大氣壓、溫度為0℃的大氣狀態稱為標準狀態，那麼把地球整個大氣層壓縮到這個標準狀態，它的厚度是8000米。大氣中CO2的含量是355ppm，即百萬分之355，把它換算成標準狀態，將是2.8米厚。在8000米厚的大氣中就占這2.8米厚這一點點。甲烷含量是1.7ppm，相應是1.4厘米厚。臭氧濃度是400ppb（ppb為ppm的千分之一），換算後隻有3毫米厚。一氧化二氮是310ppb，2.5毫米厚。氟裏昂有許多種，但大氣中含量最多的氟裏昂12也隻有400ppt（ppt又為ppb的千分之一），換算到標準狀態隻有3微米。由此可見大氣中溫室氣體之少。也正因為如此，所以人為釋放如不加限製，便很容易引起全球迅速變暖。
早在1938年，英國氣象學家卡林達在分析了19世紀末世界各地零星的CO2觀測資料後，就指出當時CO2濃度已比世紀初上升了6%。由於他還發現從上世紀末到本世紀中葉全球也存在變暖傾向，因而在世界上引起了很大反響。為此，美國斯克裏普斯海洋研究所的凱林於1958年在夏威夷的冒納羅亞山海拔3400米的地方建立起了觀測所，開始了大氣中CO2含量的精密觀測。由於夏威夷島位於北太平洋中部。，因而可以認為它不受陸地大氣汙染影響，觀測結果有可靠性。