Ấm lên toàn cầu hay hâm nóng toàn cầu là hiện tượng nhiệt độ trung bình của không khí và các đại dương trên Trái Đất tăng lên theo các quan sát trong các thập kỷ gần đây. Trong thế kỉ 20, nhiệt độ trung bình của không khí gần mặt đất đã tăng 0,6 ± 0,2 °C (1,1 ± 0,4 °F).Theo báo cáo của Cơ quan Bảo vệ Môi trường (EPA), nhiệt độ trung bình của Trái đất ở cuối thế kỉ 19 đã tăng +0,8 °C và thế kỉ 20 tăng 0,6 ± 0,2 °C. Các dự án mô hình khí hậu của Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu (IPCC) chỉ ra rằng nhiệt độ bề mặt Trái Đất sẽ có thể tăng 1,1 đến 6,4 °C trong suốt thế kỷ 21. Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu (IPCC) nghiên cứu sự gia tăng nồng độ khí nhà kính sinh ra từ các hoạt động của con người như đốt nhiên liệu hóa thạch và phá rừng làm cho nhiệt độ Trái Đất tăng lên kể từ giữa thế kỷ 20. IPCC cũng nghiên cứu sự biến đổi các hiện tượng tự nhiên như bức xạ mặt trời và núi lửa gây ra phần lớn hiện tượng ấm lên từ giai đoạn tiền công nghiệp đến năm 1950 và có sự ảnh hưởng lạnh đi sau đó.Các kết luận cơ bản đã được chứng thực bởi hơn 45 tổ chức khoa học và viện hàn lâm khoa học, bao gồm tất cả các viện hàn lâm của các nước công nghiệp hàng đầu.

Các dự án thiết lập mô hình khí hậu được tóm tắt trong báo cáo gần đây nhất của IPCC chỉ ra rằng nhiệt độ bề mặt Trái Đất sẽ có thể tăng 1,1 đến 6,4 °C (2,0 đến 11,5 °F) trong suốt thế kỷ 21.[1] Các yếu tố không chắc chắn trong tính toán này tăng lên khi khi các mô hình sử dụng nồng độ các khí nhà kính có độ chính xác khác nhau và sử dụng các thông số ước tính khác nhau về lượng phát thải khí nhà kính tương lai. Các yếu tố không chắc chắn khác bao gồm sự ấm dần lên và các biến đổi liên quan sẽ khác nhau giữa các khu vực trên toàn thế giới. Hầu hết các nghiên cứu tập trung trong giai đoạn đến năm 2100. Tuy nhiên, sự ấm dần lên sẽ tiếp tục diễn ra sau năm 2100 cả trong trường hợp ngừng phát thải khí nhà kính, đều này là do nhiệt dung riêng của đại dương lớn và carbon dioxide tồn tại lâu trong khí quyển.

Nhiệt độ toàn cầu tăng sẽ làm mực nước biển dâng lên và làm biến đổi lượng giáng thủy, có thể bao gồm cả sự mở rộng của các sa mạc vùng cận nhiệt đới.[7] Hiện tượng ấm lên được dự đoán sẽ diễn ra mạnh nhất ở Bắc Cực.

Tiếp tục có những cuộc tranh luận chính trị và tranh cãi trong công chúng về việc liệu có phải là Trái Đất thực sự đang ấm dần lên, và con người cần phải làm gì để đối phó với hiện tượng này. Người ta tìm nhiều cách để giảm thiểu lượng phát thải; thích nghi để giảm thiệt hại do sự ấm lên gây ra; và đặc biệt hơn nữa là áp dụng các kỹ thuật địa chất để có thể làm giảm thiểu sự ấm lên. Hầu hết các chính phủ đã ký và thông qua Nghị định thư Kyoto với mục đích giảm phát thải khí nhà kính.