İklim değişikliği, atmosferdeki sera gazlarının birikmesi, kömür ve fosil yakıtların yanması ve hatta volkanik patlamalar gibi bazı doğal Toprak faaliyetleri dahil birçok kaynaktan kaynaklanır. Bazı iklim değişikliği doğal olarak ortaya çıkar. Dünya'nın güneş etrafındaki yörüngenin değişen yolunu ve genişletilmiş ısıtma ve soğutma aşamalarını içeren olaylar. Bununla birlikte, Çevre Koruma Ajansı'na göre, 20. yüzyıldan itibaren insan etkinliği, iklim değişikliği oranını büyük ölçüde hızlandırıyor.
Dünya'nın atmosferi, sera gazları da dahil olmak üzere hassas bir gaz ve parçacık dengesi içeriyor. Atmosfer sıcaklık, hava ve su buharını düzenlemek için bazı sera gazları gerektirir. Santrallerin ve üretim tesislerinin işletilmesi ve enerji için yanan kömür gibi insan faaliyetleri atmosfere aşırı miktarda karbondioksit katmaktadır. Bu, en düşük atmosfer seviyesinin kalınlaşmasına neden olur ve ısıyı hapseder. Yanan kömür ayrıca atmosfere yüksek seviyelerde karbondioksit yayar. Yanan kömür de metan üretir, başka bir gaz ise büyük miktarlarda çevre ve sağlık riskleri oluşturur. Bir başka gaz olan azot oksit, büyük ölçekli tarımsal işlemlerle atmosfere fazlaca girer. Kloroflorokarbonlar ve hidro kloroflorokarbonlar dahil olmak üzere sentetik bileşiklerin salınımı, atmosferik aktivitelere de müdahale eder. Bu sentetikler güneş ışığının Dünya'ya ulaşma şeklini değiştirir ve tekrar atmosfere yansıtır; cemaatleri ozon tabakasını inceltir ve daha fazla ısınmaya izin verir.