L'effet de serre exercé par le CO2 (et les autres gaz à effet de serre) est connu et étudié en profondeur depuis le XXème siècle.
L'augmentation du taux de CO2 atmosphérique augmente à son tour la quantité de rayonnements infrarouges piégés par les molécules de CO2 et celles d'autres GES en général (selon leur bande d'absorption respective) et redirigés, ensuite, vers la surface terrestre. Cette hausse du rayonnement redirigé vers le bas est observé en temps réel (par la spectroscopie, notamment).
On est capable aujourd'hui de concevoir différents modèles informatiques, chacun fondés sur des hypothèses qui leur sont propres, et qui donnent chacun un certain niveau de fluctuation des températures selon qu'on prenne ou non, qu'on amoindrisse ou non, qu'on grossisse ou non tel ou tel paramètre.