Las fluctuaciones climáticas inducidas por la órbita que describe la Tierra alrededor del Sol se producen a lo largo de milenios, mientras que el cambio climático relacionado con las actividades humanas comenzó al principio de la era industrial. La rapidez sin precedentes a la que se está produciendo en la actualidad el cambio climático dificulta la adaptación a este de los ecosistemas y los seres humanos.
La quema de combustibles fósiles y otras actividades industriales y agrícolas liberan dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero a la atmósfera. Estos gases retienen el calor del Sol y perturban el equilibrio energético de la Tierra.
En 2017 las concentraciones de dióxido de carbono (CO2) alcanzaron las 405,5 partes por millón (ppm) y siguen aumentando. Desde 1990 ha habido un incremento del 41 % del forzamiento radiativo total (que tiene un efecto de calentamiento del clima) debido a los gases de efecto invernadero de larga duración. El CO2 causó alrededor del 82 % del aumento del forzamiento radiativo durante la pasada década.
Desde el comienzo de la era industrial, en la segunda mitad del siglo XIX, el promedio de la temperatura mundial ha aumentado en alrededor de 1 °C. En consecuencia, el hielo de los polos se está derritiendo, los océanos se están calentando y el nivel del mar está subiendo, todo lo cual a su vez provoca fenómenos meteorológicos más extremos.
Las mediciones satelitales que se han realizado en los últimos 30 años muestran que la producción de energía que emite el Sol no ha aumentado y que el reciente calentamiento de la Tierra no puede atribuirse a cambios en la actividad solar.