自工业革命开始以来，人类一直在迅速改变大气中气体的平衡。燃烧诸如煤和石油的化石燃料会释放水蒸气、二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、臭氧和一氧化二氮（N2O），这是主要的温室气体。其中二氧化碳是最常见的温室气体。在大约80万年前到工业革命开始之前，大气中的CO2含量约为百万分之280（ppm），这意味着每百万个空气分子中约有208个CO2分子。根据美国国家环境信息中心（National Centers for Environmental Information）的数据，截至2018年，大气中的平均CO2为407.4 ppm。

这听起来可能不算多，但根据斯克里普斯海洋研究所（Scripps institute of Oceanography）的数据，自300万至500万年前发生的上新世以来，二氧化碳的含量并没有那么高。2013年发表在《科学》杂志上的一项研究显示，当时，北极地区至少在一年中的一部分时间是没有冰的，而且比今天明显变暖。

根据美国环保署（EPA）的分析，2016年，二氧化碳排放量占美国温室气体排放总量的81.6%。而如果放眼到全球呢？这数据很难想象。

"通过高精度的仪器测量，我们知道大气中的二氧化碳含量空前增加。我们知道，二氧化碳吸收红外线辐射（热量），全球平均温度正在上升。"宾夕法尼亚州约克学院化学教授基思·彼得曼（Keith Peterman）和他的研究伙伴、宾夕法尼亚州约克学院化学副教授格雷戈里·福伊（Gregory Foy）在一封联合电子邮件中告诉《现场科学》。

燃烧化石燃料会释放二氧化碳，二氧化碳通过各种途径进入大气。迄今为止，美国对暖化全球排放的气体是最多的。根据美国环保署2018年的报告，2016年，包括发电在内的美国化石燃料燃烧向大气释放的二氧化碳刚刚超过58亿吨。其他过程，如燃料的非能源利用、钢铁生产、水泥生产和垃圾焚烧，将美国每年的二氧化碳排放总量提高到70亿吨。

森林砍伐也是大气中过量二氧化碳的一个重要原因。事实上，根据杜克大学发表的研究，森林砍伐是第二大人为导致二氧化碳变多的原因之一。树木死亡后，它们无法继续进行光合作用，导致二氧化碳无法被吸收而循环利用，同时树木释放出光合作用过程中储存的碳。根据2010年全球森林资源评估，森林砍伐每年向大气释放近10亿吨碳。

全球范围内，甲烷是第二常见的温室气体，但它捕捉热量的效果最明显，甲烷的吸热效率是二氧化碳的25倍。根据环保署的数据，2016年，美国温室气体排放量约占美国温室气体排放总量的10%（还未统计其他国家）。

甲烷可以来自很多自然资源，但人类通过采矿、使用天然气、大规模饲养牲畜和使用垃圾填埋场，是造成了大部分甲烷排放的主要原因。根据美国环保署的数据，牛是美国最大的单一甲烷源，这些动物产生的甲烷几乎占总排放量的26%。