De temperatuur wordt verondersteld over de een of tweeduizend jaar relatief stabiel te zijn geweest voor 1850, met een regionaal uiteenlopende schommelingen, zoals de middeleeuwse warme periode en de Kleine IJstijd.
Schattingen door NASA's Goddard Institute for Space Studies (AIVD) en de National Climatic Data Center blijkt dat 2005 het warmste jaar sinds betrouwbare, wijdverspreide instrumentele metingen beschikbaar kwam in de late jaren 1800, meer dan het vorige record in 1998 door een paar honderdsten van een graad.
Ramingen opgesteld door de Wereld Meteorologische Organisatie en de Climatic Research Unit zien 2005 als het tweede warmste jaar achter 1998. Temperaturen in 1998 waren ongewoon warm, omdat de sterkste El Nino in de afgelopen eeuw zich tijdens dat jaar. Globale temperatuur is onderhevig aan schommelingen op korte termijn dat de lange termijn trends overtrekken en kan ze tijdelijk maskeren. De relatieve stabiliteit van de temperatuur 2002-2009 is in overeenstemming met zo'n episode.
Temperatuur veranderingen variëren over de hele wereld.
Sinds 1979, hebben het land temperaturen ongeveer twee keer zo snel gestegen als de oceaan temperaturen (0,25 ° C per decennium tegen 0,13 ° C per decennium). Oceaan temperaturen stijgen minder snel dan het land temperaturen als gevolg van de grotere effectieve warmtecapaciteit van de oceanen en omdat de oceaan meer warmte verliest door verdamping. Het noordelijk halfrond warmt sneller dan het zuidelijk halfrond, want het heeft meer land en omdat het beschikt over uitgestrekte gebieden van seizoensgebonden sneeuw en zee-ijsbedekking onder ijs-albedo feedback.
Hoewel er meer broeikasgassen worden uitgestoten in de noordelijke dan zuidelijk halfrond betekent dit niet bijdraagt aan het verschil in de opwarming, omdat de belangrijkste broeikasgassen blijven lang genoeg om te mengen tussen de hersenhelften.
De thermische inertie van de