Efek rumah kaca disebabkan naiknya konsentrasi gas karbondioksida (CO2) dan gas-gas lainnya di atmosfer. Kenaikan konsentrasi gas CO2 ini disebabkan oleh tingginya pembakaran bahan bakar minyak (BBM), batu bara dan bahan bakar organik lainnya, melampaui kemampuan tumbuhan-tumbuhan dan laut untuk menyerapnya.
Energi yang tidak diserap kemudian dipantulkan kembali dalam bentuk radiasi infra merah oleh awan dan permukaan bumi. Namun sebagian besar infra merah yang dipancarkan bumi tertahan oleh awan dan gas CO2 dan gas lainnya, untuk dikembalikan ke permukaan bumi. Dalam keadaan normal, efek rumah kaca diperlukan, karena jika tidak ada maka suhu bumi akan sangat dingin.
Meningginya suhu permukaan bumi akan mengakibatkan adanya perubahan iklim yang sangat ekstrem di bumi. Hal ini mengganggu kondisi hutan dan ekosistem lainnya, sehingga mengurangi penyerapan karbondioksida di atmosfer.
Pemanasan global mengakibatkan mencairnya gunung-gunung es di daerah kutub yang dapat menimbulkan naiknya permukaan air laut. Efek rumah kaca juga meningkatkan suhu air laut sehingga air laut mengembang dan terjadi kenaikan permukaan laut yang menyebabkan negara kepulauan terancam.