L'année 2005 fut l'année la plus chaude depuis plus d'un siècle. Selon une étude de l'Institut Goddard de la NASA portant sur les températures mondiales, le réchauffement global est de 0,6°C sur les 30 dernières années, et de 0,8°C sur les 100 dernières années.
Les équipes du GISS ont utilisé des enregistrements de stations météorologiques terrestres et des mesures des températures de la surface de la mer relevées par bateaux et satellites. L'image ci-dessus montre les anomalies de température relativement à la moyenne des années 1951-1980. Les zones en blanc n'indiquent aucune déviation par rapport à la moyenne. Les couleurs s'étendant du jaune au rouge foncé indiquent les anomalies plus chaudes que la moyenne, et les couleurs s'étendant du vert au pourpre indiquent les anomalies plus froides que la moyenne. La majeure partie de la carte montre des couleurs chaudes, et les températures sont particulièrement élevées dans l'Arctique et dans Afrique équatoriale. L'image ci-dessous montre l'évolution de la température globale de 1880 à 2005.
Toutes les mesures sont sujettes à une incertitude, y compris les évaluations de la température globale. La température globale moyenne "réelle" peut être au-dessus ou en-dessous de la valeur enregistrée. L'intervalle d'incertitude de 2005 se chevauche avec celui de 1998, ce qui signifie que ces deux années sont en compétition pour obtenir le "record". D'autres observatoires des variations climatiques placent 1998 au-dessus de 2005.
Bien que ces années aient été très proches en ce qui concerne la température, elles ont atteint le haut des courbes par des facteurs différents. En 1998, El Niño fut le plus intense du siècle. El Niño est un phénomène de températures exceptionnellement élevées dans l'océan pacifique Est, et ce réchauffement est suffisant pour élever les températures globales. Par contre, aucun El Niño ne s'est produit en 2005.
Début 2006, James Hansen, directeur du GISS, a précisé que cinq des années les plus chaudes du siècle dernier avaient eu lieu lors des huit années précédentes: 1998, 2002, 2003, 2004, et 2005. De plus, selon les équipes du GISS, "Il est désormais faux de penser que la plus grande partie du réchauffement global existait déjà avant 1940", un argument parfois avancé par ceux qui restent sceptiques sur le lien entre les gaz à effet de serre produits par l'homme et l'élévation globale des températures. Au contraire, indique l'équipe du GISS, le réchauffement global au cours du siècle dernier jusqu'en 1975 était un phénomène lent, sujet à de grandes fluctuations. Depuis 1975, il y a eu une accélération et l'on constate "une élévation rapide des températures de presque 0,2°C par décennie".