Nhiệt độ bề mặt trung bình toàn cầu đã tăng đáng kể kể từ thời kỳ tiền công nghiệp (1850-1900), khoảng 1 độ C. Sự thay đổi tưởng chừng nhỏ này đại diện cho sự gia tăng lớn về nhiệt lượng tích lũy, tác động đến hệ thống toàn cầu. Nhiệt lượng dư thừa này đang thúc đẩy các hiện tượng thời tiết cực đoan theo khu vực và mùa, làm giảm lượng tuyết phủ và băng biển, tăng cường lượng mưa lớn và thay đổi môi trường sống của thực vật và động vật.
Khu vực đất liền đang nóng lên nhanh hơn đại dương, và Bắc Cực đang trải qua sự nóng lên nhanh nhất. Tốc độ nóng lên trong những thập kỷ gần đây nhanh hơn đáng kể so với mức trung bình của thế kỷ 20.
Việc tính toán nhiệt độ trung bình toàn cầu bao gồm việc tổng hợp các phép đo nhiệt độ từ các địa điểm trên toàn thế giới và chuyển đổi chúng thành các dị thường nhiệt độ – sự chênh lệch giữa nhiệt độ quan sát được và mức trung bình dài hạn cho địa điểm và ngày đó. Dữ liệu này cho phép các nhà khoa học theo dõi những thay đổi trong cân bằng năng lượng của Trái đất – sự cân bằng giữa ánh sáng mặt trời hấp thụ và nhiệt bức xạ.
Mỗi tháng trong năm 2023 đều nằm trong số bảy tháng ấm nhất trong tháng tương ứng, với tháng 6 đến tháng 12 là những tháng nóng nhất được ghi nhận. Tháng 7, tháng 8 và tháng 9 đánh dấu lần đầu tiên bất kỳ tháng nào vượt quá 1.0°C so với mức trung bình dài hạn.
Năm 2023 là năm nóng nhất được ghi nhận đối với cả khu vực đất liền và đại dương riêng lẻ và kết hợp. Đó cũng là năm ấm nhất đối với cả Bắc bán cầu và Nam bán cầu, đánh dấu năm ấm thứ 40 đối với Nam Cực và năm ấm thứ 4 đối với Bắc Cực.
Nhiệt độ đất liền và đại dương kết hợp đã tăng với tốc độ trung bình 0,06°C mỗi thập kỷ kể từ năm 1850. Tuy nhiên, tốc độ nóng lên kể từ năm 1982 đã tăng hơn gấp ba lần lên 0,20°C mỗi thập kỷ. Sự đồng thuận khoa học, như được nêu bởi Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu (IPCC), cho rằng xu hướng nóng lên này chắc chắn là do hoạt động của con người, chủ yếu là khí thải nhà kính.
Các hoạt động của con người, chủ yếu là đốt nhiên liệu hóa thạch và phá rừng, thải ra khoảng 11 tỷ tấn carbon vào khí quyển hàng năm, vượt quá khả năng loại bỏ của các quá trình tự nhiên. Sự gia tăng liên tục lượng carbon dioxide trong khí quyển này dẫn đến sự gia tăng liên tục nhiệt độ toàn cầu.
Mức độ nóng lên trong tương lai dự kiến phụ thuộc vào lượng khí thải nhà kính trong tương lai. Nếu lượng khí thải tiếp tục tăng nhanh, nhiệt độ toàn cầu có thể tăng ít nhất 2.8 độ C vào cuối thế kỷ này, có khả năng đạt mức tăng 5.6 độ. Ngay cả khi tốc độ phát thải chậm hơn và giảm đáng kể vào năm 2050, nhiệt độ dự kiến sẽ tăng ít nhất 1.3 độ. Những phát hiện này nhấn mạnh nhu cầu cấp thiết về hành động toàn cầu để giải quyết biến đổi khí hậu và giảm thiểu tác động của nó.