Resonanssi 2 -oppimateriaalissa perehdyttiin kasvihuoneilmiöön ja sen voimistumisen aiheuttamaan ilmaston lämpenemiseen. Kasvihuoneilmiössä ilmakehässä on kaasuja, jotka päästävät Auringosta tulevan säteilyn lävitseen, mutta heijastavat osan Maasta lähtevästä lämpösäteilystä takaisin. Ilman kasvihuoneilmiötä Maan keskilämpötila olisi –18 °C, kun se todellisuudessa on 14 °C. Kasvihuoneilmiön myötä ilmakehä mahdollistaa nykyisen kaltaiselle elämälle sopivan lämpötilan.

Kasvihuonekaasujen pitoisuuden kasvu ja kasvihuoneilmiön voimistuminen johtaa siihen, että aiempaa suurempi osuus Maasta lähtevästä lämpösäteilystä absorboituu ilmakehään tai heijastuu takaisin sen sijaan, että poistuisi avaruuteen. Auringosta tulevan säteilyn määrään kasvihuonekaasut eivät vaikuta, koska Auringosta saapuva näkyvä valo pääosin läpäisee kasvihuonekaasut. Siksi kasvihuonekaasujen määrän kasvu johtaa maapallon keskilämpötilan nousuun.

Merkittävimmät kasvihuonekaasut ovat vesihöyry, hiilidioksidi, metaani ja otsoni. Ihmisen toiminnan vaikutuksesta kasvihuoneilmiö on voimistunut niin, että maapallon keskilämpötila on noussut noin yhden celsiusasteen verran esiteolliselta ajalta lähtien. Ennusteiden mukaan kehityskulku jatkuu ja ilmasto tulee lämpenemään edelleen. Ihmiskunnalla on kuitenkin mahdollisuus vaikuttaa kehitykseen elintapojen muutosten kautta.

Kasvihuonekaasujen lisäksi ilmakehän aerosolit vaikuttavat Maan keskilämpötilaan. Pilvet heijastavat auringon säteilyä pois ja vähentävät Maahan tulevan lämmön määrää. Ihmisen tuottamien aerosolien vaikutusta ei vielä tunneta täysin. Osa aerosoleista vaikuttaa samalla tavoin kuin pilvet, mutta esimerkiksi nokihiukkaset ovat tummia ja absorboivat säteilyä. Aerosolien vaikutusten arvioinnin vaikeus tekee ilmastonmuutoksen suuruuden ennustamisesta epävarmempaa.