Z termínu „globálne otepľovanie“ sa stalo bežné slovné spojenie vďaka Broeckerovmu článku „Zmena klímy: Sme na pokraji výrazného globálneho otepľovania?“ zverejnenému v roku 1975 v časopise Science, v ktorom správne predpokladal, že hromadenie oxidu uhličitého v atmosfére povedie k badateľnému otepľovaniu.
Broecker tiež ako prvý zistil, že existuje globálny systém hlbokomorských prúdov, ktorý dostal názov termohalinný výmenník (ide o zloženinu zo slov slov thermo — teplo a halinný — soľný). Zároveň tvrdil, že priemerné zimné teploty v Európe môžu v budúcnosti klesnúť o 11 stupňov, takže zima v Londýne by bola taká studená ako na Špicbergoch, ležiacich takmer 1000 kilometrov za severným polárnym kruhom.
Broecker sa narodil 29. novembra 1931 v Chicagu. Na Kolumbijskej univerzite začal pôsobiť v roku 1959. Väčšinu času strávil v univerzitných laboratóriách v Palisades v štáte New York.
Bol držiteľom mnohých ocenení vrátane National Medal of Science, ktorú vedcom udeľuje prezident Spojených štátov amerických. Bol tiež vedúcim pracovníkom projektu Biosphere 2. Ide o komplex budov v americkom štáte Arizone dokončený v roku 1991, ktorý mal byť systémom nezávislým od vonkajšieho sveta. Tento neúspešný pokus mal ukázať, že z dlhodobého hľadiska je možný život v uzavretom ekologickom systéme.