
Klimatický systém se mění jak přírodními „vnitřními“ procesy, tak také v důsledku různých externích vlivů, kterými kromě lidských zásahů mohou být sluneční aktivita nebo vulkanické emise skleníkových plynů. Klimatologové vesměs souhlasí s tvrzením, že se Země ohřívá, ale existují neshody v určení příčin klimatických změn.
Zvyšování obsahu oxidu uhličitého nebo methanu (CH4) v atmosféře za jinak nezměněných podmínek povede bezesporu k ohřívání povrchu planety. Skleníkové plyny obsažené v současné době v zemské atmosféře způsobují skleníkový efekt, který zvyšuje teplotu v nižší vrstvě troposféry přibližně o 30 °C. Bez tohoto efektu by Země byla prakticky neobyvatelná.
Atmosférické koncentrace oxidu uhličitého a CH4 se proti preindustriálním úrovním roku 1750 zvýšily o 31 % a 149 %. To je značně více než kdykoli během posledních 650 000 let, což je období, ze kterého se díky studiu ledových jader podařilo získat spolehlivé údaje. Na základě jiných méně přímých geologických metod bylo určeno, že v minulosti byly takto vysoké hodnoty obsahu CO2 v atmosféře dosaženy před 40 miliony let.
Nejdelší spojité přístrojové měření obsahu CO2 v atmosféře začalo v roce 1958 na Mauna Loa. Od té doby rostly jednoroční střední hodnoty plynule od 315 ppmv až na 376 ppmv v roce 2003. Záznamy z jižního pólu vykazují podobný nárůst, zatímco měsíční měření vykazují malé sezónní oscilace.
Další důležitý skleníkový plyn - methan - je produkován převážně biologicky. Některé biologické zdroje jsou „přírodní“, jako třeba termiti nebo močály, zatímco jiné lze připsat lidské činnosti jako je zemědělství, např. pěstování rýže. Nedávné výzkumy naznačují, že zdrojem by mohly být také lesy. Všiměte si, že toto je příspěvek k přirozenému skleníkovému jevu, ne k antropogennímu skleníkovému jevu. Ve vyšších zeměpisných šířkách může zalesnění vést ke zvýšení albeda (hlavně díky vlivu sněhu v zimě); v těchto šířkách to vede k celkovému oteplování.
Očekává se, že obsah oxidu uhličitého bude nadále růst díky pokračujícímu využívání fosilních paliv, i když skutečný průběh bude záviset na obtížně předvídatelném ekonomickém, sociologickém, technologickém a přírodním vývoji. Zpráva Special report on emissions scenarios, kterou vydalo IPCC, předkládá široké rozmezí budoucích scénářů zvyšování obsahu CO2, v rozmezí od 541 to 970 ppmv do roku 2100.

Pro vysvětlení pozorovaného nárůstu globálních teplot jsou k dispozici i jiné, alternativní teorie, jako například:
[Zdroj: Wikipedie]
Mezivládní panel pro klimatickou změnu (IPCC) má na svých stránkách (anglicky) uveden velmi přehledný seznam základních otázek o klimatické změně včetně odpovědí na ně.