La razón principal del aumento de temperaturas registradas en los termómetros es el siglo y medio de industrialización: la combustión de grandes cantidades de combustibles, de carbón, de gasolina, tala de árboles, y ciertos métodos de cultivo. Estas actividades han incrementado la cantidad de gases de efecto invernadero en la atmósfera, especialmente dióxido de carbono, metano y óxido nitroso. Dichos gases también se producen de forma natural y son importantes para la vida en la Tierra; pues guardan parte del calor del Sol y reflejan parte al espacio, y sin ellos el mundo sería un lugar frío y estéril.

Los gases de efecto invernadero, representan sólo el 1% del total en la atmósfera, pero actúan al rededor de la Tierra como si de una manta se tratasen, o como la cubierta de cristal de un invernadero. Atrapan el calor y mantienen el planeta a unos 15°C por encima de lo que estaría si no existiesen.

El problema radica en que cuando la cantidad en la atmósfera de estos gases aumenta, la temperatura global crece a niveles anormalmente elevados y se altera el clima. El problema en la actualidad, es que el volumen de gases de efecto invernadero, especialmente CO2, se ha incrementado demasiado. Las emisiones de estos gases por parte de industrias, casas particulares y del tráfico, aumentan de forma constante y calientan la atmósfera. Los países industrializados son los principales responsables de este artificial efecto invernadero. Así, mientras un ciudadano de la India origina al año 1 tonelada de CO2, un europeo causa de media 9 toneladas, y un norteamericano hasta 20 toneladas al año. Por tanto, si no somos capaces de tratar el problema de calentamiento bajo control, habrá consecuencias globales de gran envergadura.
 
El dióxido de carbono es responsable de más del 60% del "efecto invernadero". Los seres humanos queman carbón, petróleo y gas natural; a un ritmo muy superior al que necesitaron estos combustibles fósiles para ser creados. Esto hace que el carbono contenido en los combustibles se emita a la atmósfera y que el ciclo del carbono se vea alterado (equilibrio del sistema mediante intercambio de carbono entre el aire, los océanos y la vegetación). Actualmente, los niveles de CO2 en la atmósfera se elevan un 10 por ciento cada 20 años.

Según el tercer informe del "Intergovernmental Panel on Climate Change" (IPPC) que reúne a los principales expertos del mundo en este campo, la temperatura global superficial media se prevé que aumente entre 1.4 y 5.8°C en el periodo del 1990 a 2100 en las condiciones normales de industria y desarrollo, y se espera que el nivel del mar se eleve entre 9 y 88 centímetros durante el mismo período. Si no se hace nada para tratar de reducir las emisiones,  estos cambios tendrán consecuencias muy importantes para el ecosistema y para nuestras economías.

El cambio climático es una de las amenazas ambientales, sociales y económicas más grandes a las que ha de hacer frente el planeta.

Como consecuencia de todo ello, algunas especies cambiarán su hábitat y otras se extinguirán. Los patrones de precipitaciones cambiarán y ocasionarán tensiones entre regiones por los recursos del agua, se alterarán los suministros para agua potable y para regadíos. Además los fenómenos extremos e inundaciones serán más frecuentes, con los costes económicos y de sufrimiento humano de sobra conocidos. La estación caliente se convertirá en seca en la mayoría de los interiores continentales de latitud media, aumentará la frecuencia de sequías y la degradación de la tierra. Este problema, será particularmente serio en aquellas áreas donde ya se estén produciendo sequías, desertización y degradación. Los países en desarrollo sufrirán especialmente estas consecuencias, y las enfermedades tropicales extenderán su área geográfica de actuación. Los años 90 parecen ser que fue la década más caliente del pasado milenio y 1998 el año más caliente.

El cambio climático es ya una de las principales causas de desastres naturales, inundaciones y sequías. Los efectos negativos del cambio climático afectarán a todo el planeta, y se espera que las consecuencias sean más severas en los países menos desarrollados que producen pocas emisiones.

Los países industrializados de las  zonas  Norteamericana y de Europa occidental, junto con otros como Japón; son los verdaderos responsables de la mayor parte de las emisiones de gases de efecto invernadero. Estas emisiones son consecuencia de los altos niveles de vida que goza una minoría de la población mundial. A pesar de ello los que más sufrirán las consecuencias del cambio climático serán aquellos que se encuentran en los países en desarrollo. Estos países tienen pocos recursos para hacer frente a tormentas,  inundaciones,  sequías,  brotes de enfermedades, y a interrupciones de abastecimientos de alimento y agua. Los países en desarrollo tratan de que crezcan sus economías pero este proceso ya de por si difícil, lo será aún más debido al cambio climático. Las naciones más pobres del mundo no han hecho casi nada para causar un calentamiento global, y pese ello son las más expuestas a sus efectos.