Từ giữa thế kỷ 19, nhiệt độ không khí trên bề mặt Trái Đất đã tăng trung bình hơn 1°C, làm tăng tần suất cũng như mức độ nghiêm trọng của các hiện tượng thời tiết cực đoan như hạn hán, lũ lụt, siêu bão... Một nhóm nhà nghiên cứu quốc tế muốn làm rõ hơn mức độ nóng lên toàn cầu do các hoạt động của con người trực tiếp gây ra thông qua phát thải khí nhà kính và chuyển đổi mục đích sử dụng đất, so với quá trình hoạt động tự nhiên của Trái Đất. Những hoạt động tự nhiên này bao gồm hiện tượng núi lửa phun trào và những thay đổi về nhiệt Mặt Trời. Đây được coi là nguyên nhân dẫn đến sự nóng lên của Trái Đất theo quan điểm của những người thuộc chủ nghĩa hoài nghi và phủ nhận biến đổi khí hậu.
Các nhà nghiên cứu đã tiến hành theo dõi 13 mô hình khí hậu khác nhau để mô phỏng sự thay đổi nhiệt độ Trái Đất theo 3 kịch bản gồm sự thay đổi nhiệt độ do các sol khí - hệ keo của các hạt chất rắn hoặc các giọt chất lỏng trong không khí hoặc chất khí khác; do các quá trình tự nhiên của Trái Đất, và do khí thải nhà kính. Kết qủa cho thấy khí thải do hoạt động của con người khiến nhiệt độ Trái Đất tăng từ 0,9-1,3°C, hoàn toàn phù hợp với mức tăng nhiệt độ 1,1°C trên toàn cầu hiện nay.
Nhà khoa học Nathan Gillet tại Trung tâm Mô hình hóa và Phân tích Khí hậu, Môi trường và Biến đổi khí hậu Canada cho biết kết quả nghiên cứu cho thấy hiện tượng nóng lên toàn cầu chủ yếu là do con người.
Trong năm 2020, đại dịch COVID-19 khiến lượng khí thải gây ra hiện tượng nóng lên toàn cầu giảm khoảng 7% nhưng nồng độ ô nhiễm carbon tiếp tục tăng. Liên hợp quốc cho biết để kiểm soát được mức tăng nhiệt độ Trái Đất dưới 1,5°C như mục tiêu đề ra trong Hiệp định Paris về biến đổi khí hậu, các năm tới, lượng khí phát thải phải giảm xuống mức tương tự năm 2020.
