美国国家海洋和大气管理局（NOAA）地球系统研究实验室的高级科学家皮特·坦斯给出了这个答案。
地球表面吸收来自太阳的可见光辐射，从而导致升温。与此同时，地球表面和大气层将红外辐射发射回太空，从而产生冷却。我们的眼睛看不到红外辐射，但当我们站在热物体旁边而不接触它时，我们可以感觉到皮肤是如何吸收它的。经过很长一段时间，地球表面温度将保持大致恒定，因为吸收的可见光热量等于发射的红外光热量。
氮气、氧气和氩气共同构成了大气层的99%以上。这三种气体都不会吸收可见光或红外光；两种类型的光都能穿透整个大气层。就光线的吸收和发射而言，仿佛大气的三种主要成分根本不存在！
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接下来最丰富的气体——水蒸气和二氧化碳——会吸收地球表面辐射出的部分红外热量，从而阻止其到达太空。被大气中的水蒸气或二氧化碳吸收的红外辐射不会消散到太空中，而是产生热量，从而使地球表面变暖。这就是所谓的温室效应，没有它，我们星球的表面很可能会像火星一样被冻结。水蒸气和二氧化碳吸收的热量会与所有的氮气、氧气和氩气共享，因为后者分子在大气中混合时总会与水蒸气和二氧化碳碰撞。这种效应使大气层有点像一条毯子，当水蒸气、二氧化碳和其他“温室气体”（如甲烷和一氧化二氮）的含量增加时，这条毯子会变得更厚。毯子的顶部仍然很冷，并继续向太空发射大约相同数量的红外线，但在毯子下面会变得更暖，因为热量更难升到顶部。
额外二氧化碳、甲烷、一氧化二氮和许多其他微量气体的加热效应可以根据在实验室中仔细测量的吸收特性进行可靠计算。目前，自工业化前时代以来，所有长寿命温室气体（不包括水蒸气）增加所产生的总热量，相当于地球表面吸收的所有太阳辐射的约1%。如果太阳在20世纪开始亮1%以上，效果会有些类似。
水蒸气不包括在上述计算中，因为它本身就是气候系统不可分割的高度可变的一部分，以云、雨、雪和其他天气形式存在。然而，长寿命的温室气体可以被认为是受人类活动明显影响的外部因素。大多数气候学家预计，平均而言，大气中的水蒸气含量会随着长寿命温室气体引起的地面变暖而增加，从而进一步加速整体变暖趋势。
由于海洋也在变暖，因此很难减缓或阻止这种全球变暖。目前，由于温室气体增加，辐射回太空的红外热量略低于我们从太阳吸收的热量。这种多余的能量会缓慢地加热海洋。虽然它们需要很长时间才能升温，但一旦升温，它们将释放更多的红外辐射，地球将向太空发射与从太阳接收的同样多的热量。但是地球表面会更温暖，因为更大一部分的红外线会被温室气体形成的毯子所阻挡。因此，即使今天大气中的二氧化碳含量停止增加，我们也可以预期还会增加大约0.5摄氏度的升温，但这种情况不太可能发生，因为我们继续燃烧煤炭、石油和天然气以满足我们不断增长的能源需求。
地球热量平衡的微小变化会导致巨大的气候变化。例如，过去数百万年间的冰河时代以及其间的较暖时期，似乎是由地球吸收的太阳能的季节性和纬度分布不同所触发的，而不是由太阳输出的变化所触发的。地质记录表明，在冰河时代和温暖的间冰期之间，冰盖、海平面和降水以及动植物种群的差异非常显著。然而，与这些截然不同的气候相对应的全球平均温度差异在热带地区仅为约5摄氏度，在极地地区仅为8摄氏度。
在这一点上，地球可能正处于一个全新的时代的门槛，在这个时代，全球气候和生命的分布将受到一个单一物种：人类的强烈影响。有些人将这个新时代称为人类世，而这一切都归因于我们通过燃烧储存在化石燃料中的大量碳，增加了大气中相对较少的二氧化碳含量，而化石燃料为我们的现代生活提供动力。