El efecto invernadero es un proceso en el que la radiación térmica emitida por la superficie planetaria es absorbida por los gases de efecto invernadero (GEI) atmosféricos y es irradiada en todas las direcciones. Dado que parte de esta radiación es devuelta hacia la superficie terrestre y la atmósfera inferior, ello resulta en un incremento de la temperatura superficial media respecto a lo que habría en ausencia de los GEI.^[1]​^[2]​

Una parte de la radiación solar que llega a la Tierra atraviesa la atmósfera, es reflejada y vuelve al espacio; otra llega al suelo y lo calienta. Este emite calor (radiación infrarroja) y calienta la atmósfera, ya que el calor es retenido por los gases de efecto invernadero.^[3]​

La radiación solar en frecuencias de la luz visible pasa en su mayor parte a través de la atmósfera para calentar la superficie planetaria, emitiendo posteriormente esta energía en frecuencias menores de radiación térmica infrarroja. Esta última es absorbida por los GEI, los que a su vez irradian mucha de esta energía a la superficie y atmósfera inferior.^[4]​ Este mecanismo recibe su nombre debido a su analogía al efecto de la radiación solar que pasa a través de un vidrio y calienta un invernadero, pero la manera en que atrapa calor la atmósfera es fundamentalmente diferente a como funciona un invernadero de jardinería, que reduce las corrientes de aire, aislando el aire caliente dentro del recinto, evitando la pérdida de calor por convección,^[2]​^[4]​^[5]​^[6]​^[7]​ aunque el efecto detallado sea algo más complicado.^[8]​

Sin este efecto invernadero natural, la temperatura de equilibrio de la Tierra sería de unos -18 °C.^[9]​^[10]​^[11]​ Sin embargo, la temperatura media de la superficie terrestre es de unos 14 °C.^[12]​^[13]​, una diferencia cercana a 33 °C que nos da una idea de la magnitud del efecto.^[14]​

El efecto invernadero natural de la Tierra hace posible la vida como la conocemos.^[15]​ Sin embargo, las actividades humanas, principalmente la quema de combustibles fósiles y la deforestación,^[16]​ han intensificado el fenómeno natural, causando un calentamiento global.^[17]​^[18]​

El efecto invernadero fue propuesto por Joseph Fourier en 1824, descubierto en 1860 por John Tyndall,^[19]​ investigado cuantitativamente por primera vez por Svante Arrhenius en 1896^[20]​ y desarrollado en la década de 1930 hasta acabada la década de 1960 por Guy Stewart Callendar.^[21]​