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Riscaldamento globale (global warming nella letteratura scientifica in inglese) è un termine popolarmente usato per descrivere l'aumento nel tempo della temperatura media dell'atmosfera terrestre e degli oceani. Il termine scientifico più corretto sarebbe invece surriscaldamento globale.
Il pianeta nella sua storia è andato incontro a cicliche modificazioni del clima che l'hanno portato ad attraversare diverse ere glaciali alternate ad epoche più calde. Queste significative variazioni del clima hanno permesso all'uomo il passaggio dello stretto di Bering, la colonizzazione dell'Australia o della Groenlandia (il cui nome significa appunto Terra Verde). Secondo alcuni le cause di queste modicazioni climatiche sono state principalmente legate all'andamento dell'attività del Sole o da quella eruttiva della Terra. Attualmente, il pianeta sta uscendo da un periodo freddo denominato piccola glaciazione durato dal 1550 al 1800 che ha seguito il periodo medievale, più caldo (tra il 1100 ed il 1400).
Nella attuale fase di riscaldamento del pianeta si sta tuttavia assistendo ad una variazione significativa di uno dei fattori che potrebbero contribuire al riscaldamento globale: la concentrazione atmosferica di anidride carbonica (CO2). Tale incremento di circa 2 ppm all'anno (in due secoli si è passati da 280 ppm a 380 ppm, il valore più alto da 650 000 anni a questa parte non ha eguali nella storia recente del pianeta ed è oggi ritenuto indiscutibilmente legato all'uso di combustibili fossili (gas, petrolio, carbone) e dunque all'immissione in atrmosfera di enormi quantità di anidride carbonica (circa 25 miliardi di tonnellate all'anno).