Atmosfera karbon dioksida (CO₂) adalah bahan mentah untuk fotosintesis tumbuhan untuk mensintesis karbohidrat. Peningkatannya dapat meningkatkan produk fotosintetik, yang pasti bermanfaat untuk pengeluaran pertanian. Pada masa yang sama, ia adalah gas dengan kesan rumah hijau dan mempunyai kesan penting terhadap keseimbangan panas bumi' Oleh itu, kenaikannya mempengaruhi pertanian dengan mempengaruhi perubahan iklim. Di samping itu, terdapat gas surih dengan kesan rumah hijau di atmosfer seperti metana, klorofluorokarbon, karbon monoksida, ozon, dan lain-lain. Peranan karbon dioksida dalam keseluruhan kesan rumah hijau menyumbang kira-kira separuh, dan selebihnya adalah kesan di atas pelbagai gas surih.
Kepekatan karbon dioksida cenderung meningkat dari tahun ke tahun. Pada tahun 1950-an, skor jisim purata tahunan adalah sekitar 315 × 10 (-6), dan pada awal tahun 1970-an, ia meningkat menjadi 325 × 10 (-6), yang melebihi 345 × 10 (-6). Kenaikan tahunan 1.0-1.2 × 10 (-6), atau kadar pertumbuhan tahunan sekitar 0.3%. Berdasarkan kebanyakan hasil pengukuran, pecahan jisim karbon dioksida sebelum revolusi industri adalah 275 × 10 (-6).
Sebab utama peningkatan kepekatan karbon dioksida di atmosfera adalah eksploitasi dan penggunaan bahan bakar fosil secara besar-besaran setelah perindustrian. Sejak tahun 1860, kadar pertumbuhan tahunan karbon dioksida yang dihasilkan oleh pembakaran bahan bakar mineral adalah 4.22%, dan jumlah pelepasan pelbagai bahan bakar telah mencapai sekitar 5 bilion tan per tahun dalam 30 tahun terakhir.
Sebab utama lain untuk peningkatan karbon dioksida di atmosfer adalah pemotongan pokok untuk bahan bakar. Hutan pada asalnya merupakan&utama; reservoir" dalam kitar karbon atmosfera. Setiap meter persegi hutan dapat mengasimilasi 1-2 kg karbon dioksida. Penebangan hutan menjadikan&yang asal; kumpulan" karbon dioksida menjadi&lain; sumber" pelepasan karbon dioksida ke atmosfera. Menurut anggaran Organisasi Makanan dan Pertanian Dunia (FAO, 1982), kira-kira 2.4 bilion meter padu kayu dipungut setiap tahun pada akhir 1970-an, di mana kira-kira separuh dibakar sebagai kayu bakar, dan peningkatan yang dihasilkan dalam pecahan massa karbon dioksida boleh mencapai 0.4 × 10 (- 6) Sekitar.
Menurut analisis komprehensif di atas, jika peningkatan semasa dalam kepekatan karbon dioksida dan gas rumah kaca lain digunakan, menjelang tahun 2030-an, kesan keseluruhan kenaikan karbon dioksida dan gas rumah kaca lain akan setara dengan penggandaan karbon kepekatan dioksida sebelum perindustrian, yang boleh menyebabkan kenaikan suhu global sebanyak 1.5- 4.5 ° C melebihi kadar pemanasan yang berlaku dalam sejarah manusia. Ketika suhu meningkat, lapisan es di kutub mungkin menyusut, dan salji yang mencair dapat menaikkan permukaan laut hingga 20-140cm, yang akan memberi kesan langsung yang serius pada kota-kota pantai.