地球處於一個遠離太陽的完美的「適居帶」(既不太冷也不太熱)，這使得生命能夠在地球表面茁壯成長。但是，如果沒有溫室效應，地球溫和的溫度是不可能存在的(點擊閱讀：用物理計算告訴你沒有溫室效應的地球溫度有多低)。溫室效應把太陽能收集在地球表面，使地球保持溫暖。
溫室效應產生於地球的大氣層。來自太陽的可見光、不可見的紫外線和紅外線，可以穿透覆蓋我們世界的氣體層。據美國宇航局地球觀測站稱，大約70%的太陽光被地球上的海洋、陸地和大氣吸收，剩下的30%會被反射回太空。
隨著地球表面溫度的升高，它會釋放一些紅外能量，但這些能量不會穿過地球的大氣釋放到太空中，而是被大氣層中的溫室氣體吸收，因此提高了地球的溫度。這類似於人類建造的玻璃溫室的工作原理，在冬天吸收太陽的熱量來保持植物的溫暖。
如果沒有大氣層，我們的世界就會像沒有生命的月球一樣寒冷。由於溫室效應，地球的總體平均溫度保持在59華氏度(15攝氏度)左右。
溫室氣體和氣候變化
溫室氣體包括幾種自然產生的分子，如水蒸氣、二氧化碳、甲烷、一氧化二氮和臭氧，以及幾種人造分子，如氯氟烴。人類活動——如燃燒化石燃料、集約化農業、飼養牲畜和清理土地——極大地增加了地球大氣中溫室氣體的濃度，已經到了改變地球氣候的程度。
根據美國環境保護署的數據，自20世紀中葉以來，人類產生的溫室氣體已成為氣候變化最重要的驅動力。自工業革命開始以來，大氣中的二氧化碳含量增加了40%以上，從大約280ppm增加到今天的400ppm以上。
雖然有些人仍然懷疑人為造成的氣候變化的現實，但其證據是壓倒性的。自19世紀50年代以來，全球平均地表氣溫上升了約1.4華氏度(0.8攝氏度)，海洋溫度目前處於有記錄以來的最高水平。
預計未來幾十年溫室氣體的增加將危害人類健康，增加乾旱，導致海平面上升，並降低全世界的國家安全和經濟福祉。
其他星球的溫室效應
因為溫室效應是一個自然過程，它也會影響太陽系的其他天體。而且，在某些情況下，這也為我們提供了一個警告。金星就是一個很好的例子，它的大小和地球差不多，離太陽也沒有那麼近。
數十億年前，當太陽更冷、更暗的時候，金星可能有一個溫和的氣候，可以在其表面形成液態水海洋。模擬顯示，在大約30億年的時間裡，金星的平均溫度從68華氏度(20攝氏度)到122華氏度(50攝氏度)不等，甚至有可能讓金星維持生命。
但是隨著太陽變老變亮，多餘的水蒸氣就進入了金星的大氣層。這種強大的溫室氣體吸收熱量，提高了金星表面的溫度，導致了一種惡性循環。在這種循環中，更高的溫度導致大氣中含有更多的水蒸氣，進一步加熱世界，這一過程被稱為失控的溫室效應。
當金星的海洋蒸發時，它的行星板塊構造將停止，因為沒有水可以幫助潤滑地質板塊的移動。越來越厚的大氣層可能拖累了金星的自轉周期，導致它奇怪的緩慢旋轉，一年只有兩天。濃密的雲層也導致了今天金星表面的地獄般的溫度，平均溫度為700華氏度（370攝氏度），熱到足以融化鉛。
在火星上，水和二氧化碳等溫室氣體可能是在遠古的撞擊事件中釋放出來的。一些科學家推測，這樣的撞擊可能提高了火星的整體溫度，使火星在相當長的時間內表面有液態水。使火星表面在相當長的一段時間內都有液態水。然而，由於火星比地球小，它的引力較弱。因此，這些氣體飄走了，最終，這顆紅色星球又回到了今天這個寒冷乾燥的世界。
土星遙遠的衛星土衛六也受到溫室效應的影響。土衛六有厚厚的氮氣大氣層，甲烷濃度大約是地球的1000倍。歐洲航天局的惠更斯號探測器於2005年在土衛六上著陸。研究人員利用該探測器傳回的數據，對甲烷如何吸收短波長紅外輻射有了更好地了解，並利用這些信息建立地球的氣候變化模型。
溫室效應也會使其他星系的溫度升高。許多天文學家認為，恆星周圍存在著一個狹窄的宜居帶，而這個宜居帶不只是要考慮和恆星的距離，還要考慮行星的溫室效應。