數學家傅里葉在1827年提出的地球大氣具有溫室效應的論點。他在論文提出了以下幾個重要的論點：

(1)地表溫度是由其接受的能量與其失去的能量之間的平衡所決定的，因此，計算地表溫度需要首先確定其能量的源和匯。

(2)地球表面的熱能有三個可能的來源：太陽光、地球內部熱能的擴散和傅里葉所定義的“太空溫度"(temperature of space)，傅里葉認為地熱的貢獻可以忽略不計。

(3)紅外輻射是地球熱能失去的唯一方式,因為紅外輻射隨溫度的升高而升高，所以，地表溫度將在得到的能量與失去的能量相等時達到平衡狀態。

(4)可見光被地表和海洋所吸收,并轉化為紅外光。

(5)地球大氣對太陽光是透明的，但對紅外輻射是不透明的。

他的關于輻射能量平衡、地表溫度與輻射能量之間的關系、地球大氣的輻射傳輸特性和地熱的作用等的直覺認識基本奠定了后來研究地表溫度問題的基礎。在論述大氣層對地球表面能量所起的作用時，傅里葉曾用瑞士登山家de Saussure發明的有玻璃蓋子的“熱箱"做比喻。傅里葉指出，大氣層就像該玻璃蓋子一樣，對太陽光是透明的，但對紅外輻射有阻擋作用，其效果很像玻璃溫室的效應

傅里葉使用了地表溫度的周期性日變化和季節變化作為邊界條件計算地球次表層的溫度變化，正是根據這樣的計算，他后來發展出了我們今天稱之為傅里葉級數的重要數學分析工具。傅里葉還根據該計算正確地預測了地球次表層溫度的日變化隨土壤深度的加深而迅速衰減，但次表層溫度的年際變化隨深度的衰減要弱得多。