טמפרטורת האטמוספירה יורדת ככל שמתרחקים מפני הקרקע (בנגטסון 2009, טרנברת' 2006, רמסוומי 2006). קצב ההתקררות עם העליה בגובה מושפע מכמות הלחות באוויר. כאשר אדי המים מתעבים, הם משחררים חום כמוס. לכן, ככל שהאוויר לח יותר, כמו באזורים הטרופיים סביב קו המשווה, ההתקררות עם ההתרחקות מפני השטח איטית יותר מאשר זו שבאזורי הקטבים. באזור הטרופי,הטמפרטורות יורדות ב-4 מעלות צלזיוס בקרוב בכל קילומטר, ובאזור הסב-טרופי הקצב מהיר הרבה יותר - שמונה עד תשע מעלות לקילומטר.
התחממות פני השטח מגבירה את האידוי ואת הלחות באוויר. לכן, צפויה ירידה בקצב ההתקררות עם ההתרחקות מפני השטח. כלומר, התחממות האוויר בגובה צפויה להיות גדולה יותר מאשר בפני הקרקע. האפקט הזה, של התחממות מוגברת במעלה הטרופוספירה, מכונה "נקודה חמה", והוא אינו תלוי במקור ההתחממות. גם במקרה של עליית טמפרטורות כתוצאה מהתחזקות קרינת השמש או התמעטות אירוסולים, צפויה להווצר "נקודה חמה".
בדו"ח הרביעי של IPCC מופיעה תמונה המתארת את שינוי הטמפרטורה הצפוי בהשפעת גורמים שונים. לעיתים נוצרת אי הבנה ופרשנות שגויה של המידע המתואר שם.

מקור הבלבול הוא בתמונה c שם. בתמונה זו, המראה את שינוי הטמפרטורה הצפוי על פי המודל בהשפעת גזי חממה, ניתן לראות בבירור את הנקודה החמה. האם פירוש הדבר שאפקט החממה הוא הגורם להיווצרות נקודה חמה? לא בדיוק. אפקט החממה גורם להתחממות פני השטח, וזו משפיעה על קצב שינוי הטמפרטורה עם הגובה, המוביל ליצירת נקודה חמה. הסיבה לכך שהאפקט הזה בולט במיוחד בתמונה c היא, שגזי חממה צפויים לגרום להתחממות משמעותית במיוחד בפני השטח, ביחס לגורמים האחרים.
הנקודה החמה אינה תופעה המאפיינת את אפקט החממה, וקיומה אינו מפריך או מאשש את הטענה שפעולות האדם הן הגורמות להתחממות. הופעתה של תופעה זו יכול ללמד על המנגנונים המקשרים בין הטמפרטורה בפני השטח לבין שינויי הטמפרטורה עם ההתרחקות מפני השטח, והופעתה עשויה לאשש את ההבנה הנוכחית של המנגנונים האלה. הנקודה החמה אכן מופיעה בסקלות זמן קצרות (טרנברת' 2006, סנטר 2005), ומעידה על התאמה למודל. אי ההתאמה בין המודל למציאות היא בסקלות הזמן הארוכות.
הנתונים הרלוונטיים לעניין זה מקורם במדידות לווין, מדידות טמפרטורה באמצעות בלון מזג אוויר ומדידות של עוצמת הרוח. הנתונים שמקורם בשלושה לווינים - UAH, RSS ו-UWA מצביעים על מגמות שונות. על פי מדידות UAH, התחממות הטרופוספירה איטית יותר מזו של פני השטח. על פי RSS קצב ההתחממות דומה, ועל פי UWA ההתחממות מהירה יותר ונוצרת נקודה חמה. ההבדל מקורו בשיטות עיבוד נתונים שונות, ובפרט בהבדלים בשקלול השינוי במסלול הלוויין. המסקנה של הארגון האמריקאי לבחינת שינויי האקלים (בשיתוף עם ג'ון כריסטי מ-UAH) היא שמקורם של פערי הנתונים בטעויות מדידה ואי וודאות הנגזרת משיטות המדידה.
מדידות טמפרטורה שמקורן בבלון מזג אוויר מושפעות מגורמים שונים, בהם התחממות הבלון עצמו. לאחר שקלול הגורמים האלה, תוצאות המדידה מהבלון תואמות במידה רבה את מודלי האקלים (טיטצ'נר 2009, שרווד 2008, היימברגר 2008).
את הטמפרטורה באטמוספירה אפשר להעריך גם על סמך מדידות של עוצמת הרוח באמצעות בלונים, בהסתמך על ההתאמה בין טמפרטורה לגזירת הרוח (שינוי בעוצמת הרוח עם הגובה). פרופיל הטמפרטורה המחושב בשיטה זו מעיד על היווצרות נקודה חמה (אלן 2008).
קשה להגיע למסקנה חותכת לאור מכלול הנתונים הזה. מידה רבה של אי וודאות קיימת ביחס לסקלת הזמן הארוכה. שינויי טמפרטורה בסקלת זמן קצרה גדולים בהרבה ביחס למגמה ארוכת הטווח. לווינים ובלוני מזג אויר מספקים נתונים אמינים בסקלת זמן קצרה, ואכן מתגלה בהם נקודה חמה בסקלת זמן של חודשים. קיימות עדויות להווצרות תופעה כזו בסקלת זמן של עשרות שנים, אך עבודת מחקר נוספת נחוצה על מנת להגיע למסקנות חותכות. אי אפשר לטעון בוודאות שקיימת נקודה חמה, אך אי אפשר גם לטעון בוודאות שאינה קיימת.
בשורה התחתונה יש להבין קודם כל מה גורם להיווצרות נקודה חמה. שינוי בקצב ההתקררות עם הגובה אינו נגזר מאפקט החממה, ואינו בגדר תופעה אינטואיטיבית וברורה כמוהו. ברגע שמבינים את המנגנון הפיזיקלי, ניתן לבחון את הסוגיה כולה בהקשר המתאים לה. כיוון שנקודה חמה היא תוצר שינוי בקצב התקררות האטמוספירה עם הגובה, היא צפויה להיות תופעה קצרת טווח בזמן, ואכן נצפית ככזו.
ביחס לסקלת הזמן הארוכה, הטיות נתונים מצטברות ובעיות מדידה הן בעיה משמעותית. עם השתכללות שיטות המדידה צפויים להצטבר נתונים נוספים. אם יתברר שהנקודה החמה המופיעה בסקלת הזמן הארוך אכן חלשה מכפי שצופה המודל, יהיה צורך לרדת לשורש הפער בין הופעת הנקודה החמה בסקלת הזמן הקצרה לבין העדרה בסקלת הזמן הארוכה.