O globálnom otepľovaní hovoríme, keď sa priemerná teplota oceánov a atmosféry počas viacerých rokov zvýši v mierke celej planéty. Vo všeobecnom význame sa tento termín používa na klimatické zmeny pozorované na konci 20. storočia.
Priemerné ročné teploty sa zvýšili od konca 19. storočia o 0,6 ± 0,2°C. Podľa záverov IPCC sa na tomto zvýšení výraznou mierou, najmä v posledných 25-50 rokov, podieľajú činnosti ľudí, a to najmä emisie skleníkových plynov, ako napríklad oxid uhličitý (CO2). Alternatívnym názorom je, že hlavnou príčinou sú prírodné cykly, ako napríklad kolísanie slnečnej aktivity. Zriedkavo sú prírodné cykly označované za jedinú príčinu globálneho otepľovania.
Rôzne klimatické modely predpovedajú, že teploty sa zvýšia v rozmedzí 1,4°C to 5,8°C medzi rokom 1890 a 2100. Hoci diskusie ohľadom globálneho otepľovania sa často sústreďujú najmä na teplotu, klimatické zmeny môžu priniesť aj zmeny iných geografických prvkov, zahŕňajúc zvýšenie hladiny morí, extrémne zrážky a iné. Tieto zmeny môžu spustiť rôzne ničivé javy, ako potopy, suchá, veľké horúčavy a zníženie poľnohospodárskych výnosov, ale aj extrémne okolnosti spôsobujúce masové vyhladenie populácie.
Termín globálne otepľovanie vo všeobecnosti zahŕňa ľudský faktor. Neutrálnejší termín « klimatické zmeny » sa používa pre zmeny v klíme, bez predpokladu príčin a bez charakteristiky typu zapríčinených zmien. Je potrebné tiež poznamenať, že existuje výnimka tomuto pravidlu : Rámcová dohoda OSN o zmene klímy (en:United Nations Framework Convention on Climate Change - UNFCCC) používa termín « klimatické zmeny » pre ľudskými činnosťami vynútené zmeny a « klimatické kolísanie » pre zmeny bez ľudského pričinenia. Niekedy sa pre naznačenie predpokladu ľudského vplyvu používa termín « antropogénne klimatické zmeny ».