ההתחממות הגלובלית או "התחממות עולמית" היא תופעה המתרחשת על פי הסברה בעשורים האחרונים וביטוייה היא עלייה נצפית בטמפרטורה הממוצעת של אטמוספירת כדור הארץ, של היבשות ושל מי האוקיינוסים.
מנתונים שנאספו ע"י IPCC (הפנל הבין-ממשלתי לשינוי האקלים) עולה כי ההתחממות העולמית הממוצעת עלתה בכ- שלושת רבעי מעלה צלזיוס בתקופה שבין 1906 ל-2005.
קיימת קורלציה בין עלית הטמפרטורה לשיעור ריכוזם של גזי חממה שונים ופחמן דו חמצני באטמוספירה, החוקרים סבורים שאפקט החממה הנגרם בשל ריכוזי הגזים הוא המרכיב העיקרי בעליית הטמפרטורה.
לפי קביעת ה-IPCC פעילות האדם, היא המקור הראשי לגזי החממה ולכן גם להתחממות הגלובלית, קביעה זו מבוססת הן על הקשר הגיאוגרפי שבין ריכוז גבוה של גזי חממה וריכוז אוכלוסין גבוה והן על הימצאותם של איזוטופים מלאכותיים בין גזי החממה.