Die wissenschaftliche Erforschung von Klimaänderungen stützt sich auf unterschiedliche Informationsquellen. Besonders wichtig sind systematische Messungen von Temperatur, Niederschlag, Luftdruck und weiteren Klimagrößen. Für die globale Temperaturentwicklung werden instrumentelle Beobachtungen seit der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts ausgewertet. Ihre räumliche Abdeckung und Genauigkeit haben sich im Lauf der Zeit erheblich verbessert.