De aarde wordt verwarmd door de zon. Een deel van de zonnestraling wordt teruggekaatst; een ander deel wordt omgezet in warmte. Broeikasgassen zoals waterdamp en CO₂ leggen een warme deken om de aarde: ze zorgen ervoor dat een deel van de warmtestraling van de grond wordt vastgehouden. Zonder dat warme-deken-effect zou de aarde veel kouder zijn. Wind en oceaanstromingen spelen een belangrijke rol bij de verdeling van de warmte over de aarde. Die warmtetransporten zorgen ervoor dat het temperatuurverschil tussen de tropen en de polen niet veel groter is dan waargenomen. De relatie tussen de atmosfeer, de oceaan, het landoppervlak, sneeuw en ijs, en de biosfeer (bomen, plankton, enz) is van groot belang. Om een paar voorbeelden te noemen: planten nemen CO₂ op, de oceaan neemt warmte op, ijskappen en woestijnen weerkaatsen zonnestraling sterker dan bos en toendra en smeltend ijs maakt de oceaan minder zout. Deze processen kunnen elkaar versterken of verzwakken. Zo leidt een opwarming van de oceaan tot meer verdamping. Dat versterkt het broeikaseffect waardoor de oceaan nog warmer wordt. De extra verdamping, die optreedt als de oceaan warmer wordt, onttrekt anderzijds ook warmte aan de oceaan en heeft daardoor een koelende werking op het zeewater. Ook dit zijn maar voorbeelden; er zijn tal van effecten die elkaar beïnvloeden, wat het zo lastig maakt om te doorzien hoe verstoringen in het klimaatsysteem doorwerken.