A légköri szén-dioxid (CO2) a növényi fotoszintézis nyersanyaga a szénhidrátok szintetizálására. Növekedése növelheti a fotoetikai termékeket, ami kétségtelenül előnyös a mezőgazdasági termelés számára. Ugyanakkor ez egy üvegházhatású gáz, amely jelentős hatással van a Föld hőegyensúlyára. Ezért növekedése az éghajlatváltozás hatásaival érinti a mezőgazdaságot. Ezenkívül vannak nyomokban üvegházhatású gázok a légkörben, mint például metán, klórozott-fluorozott szénhidrogének, szén-monoxid, ózon stb. A szén-dioxid szerepe a teljes üvegházhatásban körülbelül a felét teszi ki, a többi pedig a fenti különböző nyomgázok hatásai.
A szén-dioxid koncentrációja évről évre nő. Az 1950-es években az éves átlagos tömegpontszám 315×10 (-6) körül volt, és az 1970-es évek elején 325×10-re (-6) emelkedett, ami meghaladta a 345×10-et (-6). Éves szinten 1,0-1,2×10 (-6) növekedés, vagy körülbelül 0,3%-os éves növekedési ütem. A legtöbb mérési eredmény alapján a szén-dioxid tömegfrakciója az ipari forradalom előtt 275×10 (-6) volt.
A szén-dioxid légköri koncentrációjának növekedésének fő oka a fosszilis tüzelőanyagok iparosítás utáni nagyarányú kiaknázása és használata. 1860 óta az ásványi tüzelőanyagok elégetése által kibocsátott szén-dioxid átlagos éves növekedési üteme 4,22%, és a különböző tüzelőanyagok teljes kibocsátása az elmúlt 30 évben elérte az évi 5 milliárd tonnát.
A légkör szén-dioxid-növekedésének másik fő oka az üzemanyag fák kivágása. Az erdők eredetileg a légköri szénciklus egyik fő "tározói" voltak. Minden négyzetméter erdő asszimilálhat 1-2 kg szén-dioxidot. Az erdőirtás a szén-dioxid eredeti "medencéjét" a szén-dioxid-kibocsátás másik "forrásába" ássa a légkörbe. Az Élelmezési és Mezőgazdasági Világszervezet (FAO, 1982) becslései szerint az 1970-es évek végén évente mintegy 2,4 milliárd köbméter fát takarítottak be, amelynek mintegy felét üzemanyagfaként égették el, és az ebből eredő szén-dioxid-frakció növekedése elérheti a 0,4×10-et (- 6) Körül.
A fenti átfogó elemzés szerint, ha a szén-dioxid és más üvegházhatású gázok koncentrációjának jelenlegi növekedését használják, a 2030-as évekre a szén-dioxid és más üvegházhatású gázok növekedésének teljes hatása egyenértékű lesz a szén-dioxid koncentrációjának megkétszerezésével az iparosítás előtt, ami globális hőmérséklet-emelkedést okozhat 1,5-4,5 °C-kal meghaladja az emberiség történetében bekövetkezett felmelegedési ütemet. Ahogy a hőmérséklet emelkedik, a jégsapkák a pólusok zsugorodhat, és az olvadó hó emelheti a tengerszintet 20-140cm, ami komoly közvetlen hatással lesz a tengerparti városokban.