Mô hình khí hậu sử dụng phương pháp định lượng để mô phỏng sự tương tác của khí quyển, đại dương, bề mặt đất, và băng. Các mô hình này được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau từ nghiên cứu các yếu tố động lực của hệ thống khí hậu đến các đối tượng khí hậu trong tương lai. Việc sử dụng các mô hình khí hậu được nói đến nhiều nhất gần đây tập trung vào những biến đổi nhiệt độ từ sự gia tăng nồng độ khác khí nhà kính trong khí quyển.Tất cả các mô hình khí hậu bao gồm năng lượng đầu vào từ mặt trời như các sóng điện từ, chủ yếu là sóng nhìn thấy và sóng ngằn (hồng ngoại), cũng như năng lượng đầu ra gồm sóng điện từ (dài) từ Trái Đất. Bất cứ sự mất cân bằng làm thay đổi nhiệt độ.