2017年4月，浓度在有记录以来首次达到410ppm。斯克里普斯海洋学研究所CO2小组的负责人当时写道，除非温室气体排放大幅下降，否则到2035年，这一水平预计将达到450ppm。图注：自工业革命以来，煤、石油和汽油等石化燃料的燃烧大大增加了大气中的二氧化碳（CO2）含量。与其他气体如甲烷和一氧化二氮一样，二氧化碳就像毯子一样，吸收红外辐射并防止其离开大气层。
净效应导致地球大气和表面的逐渐升温。这被称为"温室效应"，因为温室中也有类似的过程：相对较高的高能紫外线和可见辐射穿透温室的玻璃墙和屋顶，但较弱的红外线不能穿过玻璃。即使在最寒冷的冬季，被困的红外线也能使温室保持温暖。图注：左图：自然产生的温室气体——二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）和一氧化二氮（N2O）——通常吸收太阳的一些热量，防止地球冻结。
右：人类活动，如燃烧化石燃料，正在增加温室气体水平，导致温室效应增强。其结果是全球变暖和前所未有的气候变化速度。温室气体据美国宇航局称，地球大气中有几种被称为"温室气体"的气体，因为它们加剧了温室效应：二氧化碳（CO2）、甲烷、一氧化二氮、水蒸气和臭氧是其中最普遍的。图注：温室气体并非所有温室气体都是相同的：有些温室气体，如甲烷，是通过农业做法产生的，包括牲畜粪便管理。
其他的，如二氧化碳，主要是由呼吸等自然过程和化石燃料的燃烧造成的。此外，这些温室气体对温室效应的贡献并不相同：例如，根据美国环境保护署（EPA）的数据，甲烷在吸收二氧化碳热量方面比二氧化碳有效约20倍。这种吸热能力的差异有时被称为气体的"全球变暖潜能值"或GWP。二氧化碳是大气中最常见的温室气体。根据美国环保署的数据，2012年，二氧化碳约占美国温室气体排放的82%。
"我们正在以高速度燃烧化石燃料，将越来越多的二氧化碳投入大气中。这导致气候变暖加剧，这与很久以前的推测完全一样。这一点毫无疑问，"匹兹堡大学地质与环境科学教授约瑟夫·沃恩告诉我们。图注：燃烧石化燃料，导致温室气体增加。甲烷（CH4）是第二大最常见的温室气体。根据美国环保署的数据，2012年甲烷占美国温室气体排放的9%左右。
采矿、天然气的使用、垃圾填埋场和牲畜的大规模饲养是甲烷释放到大气中的一些方式。 根据美国环保署（EPA）的数据，人类对大气中60%的甲烷负有责任。氯氟烃（CFCs）是用作制冷剂和推进剂的化学品，是另一种主要的人类来源的温室气体。氟氯化碳的使用在20世纪90年代被淘汰，因为发现氟氯化碳会侵蚀臭氧层，臭氧是一个由三个氧原子组成的分子，它保护地球表面免受紫外线辐射。
据NOAA称，臭氧层的空洞依然存在，大气中一些持久的氟氯化碳也依然存在，但氟氯化碳是一个成功的故事。它们在大气中的水平现在要么稳定，要么下降。图注：地球上空的臭氧孔洞。根据美国环保署的数据，2015年，电力生产（其中60%由化石燃料燃烧产生）占当年温室气体排放的最大份额（29%）。其次是交通，占2015年温室气体排放的27%；工业（21%）；企业和家庭（12%）；农业（9%）。
环保署说，由于树木在光合作用消耗二氧化碳，"管理森林和其他土地从大气中吸收的二氧化碳比它们排放的多，"抵消了2015年温室气体排放的11.8%。自然原因与人类原因地球历史上的气候变化包括冰河时代、变暖期和几个世纪以来气候的其他波动。其中一些历史变化可归因于太阳辐射撞击地球量的变化。例如，据美国宇航局称，太阳活动的减少被认为是造成"小冰河时代"的异常寒冷的气候，从大约1650年一直持续到1850年。
然而，据美国国家海洋和大气管理局（NOAA）称，没有证据表明太阳辐射的任何增加可能是导致全球气温稳步上升的原因。美国国家海洋和大气管理局（NOAA）称，这些温度正在稳步上升。图注：油画，1650年一直持续到1850年“小冰河时代”的欧洲。换句话说，自然原因不能对全球变暖负责。"关于这一点没有科学上的争论，"大气管理局（NOAA）。
事实上，几乎来自全世界的每一个可信的科学研究来源都表明，人类原因，主要是化石燃料的燃烧和随后大气中二氧化碳含量的增加，是造成全球变暖的原因。超过197个国际组织同意这一点。这些组织包括美国医学协会、政府间气候变化专门委员会、美国科学促进协会、澳大利亚生态学会、美国化学学会、伦敦地质学会、美国地球物理联盟、国际北极科学委员会、美国气象学会、美国物理学会和美国地质学会。
