気候システムは、自然の内部的プロセスと外部からの強制力への応答との両方によって変化する。外部強制力には人為的要因と非人為的（自然）要因がある。その外部強制力には、下記のようなものがある。
温室効果ガス：主に二酸化炭素、メタン、ハロカーボンなど。
オゾン（対流圏および成層圏）
アルベドの変化（土地利用の変化など）
エアロゾル
太陽放射の変化
要因ごとに地球温暖化への影響力は異なり、放射強制力で表される。放射強制力が増加すると、地球に入る太陽放射エネルギーと地球から出る地球放射エネルギーとのバランスが崩れ、バランスが取れるようになるまで気温が上昇し、地球温暖化が進むと考えられている。二酸化炭素やメタンは環境中での寿命が長く影響力も大きいとされる一方、水蒸気のように相反する効果を併せ持つものもある。また、オゾンは対流圏と成層圏で働きが異なると考えられている。
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なお、複数の温室効果ガスを合算して取り扱う際は二酸化炭素または炭素の量に換算する場合が多い。
地球温暖化の影響に関しては、多くの事柄がまだ評価途上である。しかしその中でもAR4、およびイギリスで発行されたスターン報告[3]が大きな影響力を持つ報告書となっている。日本への影響については、国立環境研究所などによる予測[4]が進められている。