Klimaendringene er kartlagt ved en sammenstilling av mange ulike kilder som kan brukes til å rekonstruere tidligere tiders klima. Jordens overflatetemperatur er målt siden 1700-tallet, med et tilstrekkelig omfattende målenett til å kunne angi et globalt middel siden av 1800-tallet. For tidligere perioder er de fleste av bevisene indirekte klimatiske endringer som utledes fra endringer i klimaproxy, indikatorer som gjenspeiler klima, for eksempel sedimentkjerner, iskjerner, dendrokronologi, havnivåendring og glasiologi.