全球气候变暖已经是正在发生的、无可辩驳的事实。1750年以来，人类向大气层中排放了1.5×1012 t二氧化碳，使得大气中二氧化碳的总量增加了60%。二氧化碳作为一种温室气体，其浓度的增加很大程度上加剧了全球气候变暖。此外，19世纪有机化学工业兴起，工业和现代化畜牧业排放了巨量甲烷，虽然排放总量比二氧化碳少得多，但等体积甲烷的温室效应比二氧化碳更强，这使全球变暖现象进一步恶化。一氧化二氮、氟氯烃、氢氟烃等也是工业上排放较多的温室气体。据IPCC的统计，二氧化碳之外的温室气体排放带来的增温效应占据了温室气体增温效应的27%。

地球的大气层是一个复杂的系统，其中存在多种反馈机制，可以对全球气候进行有限度的调节，使之保持相对稳定的状态。但是巨量人为温室气体的排放会打破这种稳态。全球气温从20世纪初开始有明显的上升趋势，但是这一上升趋势在20世纪40至70年代似乎出现“反转”，直到1975年又恢复，其间虽有1991年菲律宾皮纳图博火山爆发事件使得变暖趋势暂缓，但整体变暖进程并未停下脚步，工业革命以来累计升温幅度已经达到了1℃。这也使得曾经在学界颇有影响力的“气候怀疑论”渐渐式微，全球变暖成为科学界一大共识，也引起了各国政府的重视。由全球变暖引发的两极冰川融化（导致海平面上升）、极端天气增多等恶果，使人类不得不采取行动来应对这些威胁。