Biến đổi khí hậu bắt nguồn từ nhiều nguồn, bao gồm tích tụ khí nhà kính trong khí quyển, đốt than và nhiên liệu hóa thạch và thậm chí một số hoạt động tự nhiên của Trái đất như núi lửa phun trào. Một số biến đổi khí hậu đến từ tự nhiên các hiện tượng, bao gồm sự thay đổi đường đi của quỹ đạo Trái đất quanh mặt trời và các giai đoạn làm nóng và lạnh kéo dài. Tuy nhiên, theo Cơ quan Bảo vệ Môi trường, hoạt động của con người, bắt đầu từ thế kỷ 20, làm tăng tốc độ biến đổi khí hậu một cách nhanh chóng.
Bầu khí quyển của Trái đất chứa một sự cân bằng mong manh giữa các loại khí và hạt, bao gồm cả khí nhà kính. Khí quyển cần một số khí nhà kính để điều chỉnh nhiệt độ, thời tiết và hơi nước. Các hoạt động của con người như vận hành các nhà máy điện và nhà máy sản xuất và đốt than để làm năng lượng, đưa vào bầu khí quyển một lượng quá lớn khí cacbonic. Điều này gây ra sự dày lên của tầng thấp nhất của khí quyển và giữ nhiệt. Đốt than cũng thải vào khí quyển một lượng khí cacbonic cao. Than âm ỉ cũng tạo ra khí mêtan, một loại khí khác gây ra rủi ro về môi trường và sức khỏe với số lượng lớn. Nitơ oxit, một loại khí khác, đi vào bầu khí quyển quá mức thông qua các hoạt động nông nghiệp quy mô lớn. Việc giải phóng các hợp chất tổng hợp, bao gồm chlorofluorocarbons và hydro chlorofluorocarbons, cũng cản trở các hoạt động của khí quyển. Những chất tổng hợp này thay đổi cách ánh sáng mặt trời đến Trái đất và phản xạ trở lại bầu khí quyển; sự tập hợp của chúng làm mỏng tầng ôzôn và thoát ra nhiều nhiệt hơn.
