Nguyên nhân chính làm biến đổi khí hậu trái đất là do sự gia tăng các hoạt động tạo ra các chất thải khí nhà kính, các hoạt động khai thác quá mức các bể hấp thụ khí nhà kính như sinh khối, rừng, các hệ sinh thái biển, ven bờ và đất liền khác. Các hoạt động này làm cho nhiệt độ của trái đất nóng lên, sự nóng lên này chủ yếu là do sự gia tăng khí nhà kính khí quyển, đặc biệt là khí carbon dioxide (CO2), mêtan (CH4), và nitơ oxit (N2O).Chất thải khí nhà kính đã tăng lên kể từ cuộc cách mạng công nghiệp, đến năm 2014 cao hơn 60% so với năm 1990. Các nguồn phát thải khí nhà kính hàng năm chính là đốt các nhiên liệu hóa thạch (than, dầu và khí đốt), khai hoang rừng, chuyển đổi nông nghiệp và các hoạt động khác như “Sản xuất điện và nhiệt tạo ra khoảng 25% tổng phát thải khí nhà kính; công nghiệp chiếm 21%; giao thông 14%; năng lượng khác 10%; và các tòa nhà 6%. Ở các quốc gia khác nhau sẽ có lượng phát thải khác nhau, đối với các nước đang phát triển được dự đoán sẽ làm tăng lượng phát thải trong tương lai. (ReBecca M.Henderson, Sophus A.Reinert, Polina Dekhtyar, Aram Migdal, 2017)