Se han propuesto otras hipótesis en el ámbito científico:

• El incremento en temperatura actual es predecible a partir de la teoría de las Variaciones orbitales, según la cual, los cambios graduales en la órbita terrestre alrededor del Sol y los cambios en la inclinación axial de la Tierra afectan a la cantidad de energía solar que llega a la Tierra.
• El calentamiento se encuentra dentro de los límites de variación natural y no necesita otra explicación particular.^[23]
• El calentamiento es una consecuencia del proceso de salida de un periodo frío previo, la Pequeña Edad de Hielo y no requiere otra explicación.
• En ocasiones se atribuye el aumento en las medidas al sesgo en la lectura de los termómetros de las Estaciones Meteorológicas "inmersas" en las isla de calor que han formado las edificaciones en las ciudades.

Algunos escépticos argumentan que la tendencia al calentamiento no está dentro de los márgenes de lo que es posible observar (dificultad de generar un promedio de la temperatura terrestre para todo el globo debido a la ausencia de estaciones meteorológicas, especialmente en el océano, sensibilidad de los instrumentos a cambios de unas pocas decenas de grados celsius), y que por lo tanto no requiere de una explicación a través del efecto invernadero.