ภาวะโลกร้อนเป็นคำที่ใช้โดยทั่วไปเพื่ออธิบายการเปลี่ยนแปลงในอุณหภูมิเฉลี่ยของพื้นผิวโลกตั้งแต่กลางศตวรรษที่ 20 สาเหตุของการเกิดภาวะโลกร้อนเป็นเรื่องของการถกเถียงกันถึงแม้ว่าจะมีความเห็นพ้องกันในหมู่ชุมชนวิทยาศาสตร์อย่างเป็นทางการในรายงานของคณะกรรมการระหว่างรัฐบาลว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศซึ่งส่วนใหญ่ของอุณหภูมิเพิ่มขึ้นตั้งแต่กลางศตวรรษที่ 20 กิจกรรมของมนุษย์ ก่อนกลางศตวรรษที่ 20 สาเหตุหลักของภาวะโลกร้อนคือเหตุการณ์ทางธรรมชาติเช่นกิจกรรมภูเขาไฟและการแผ่รังสีแสงอาทิตย์เพิ่มขึ้น
หนึ่งในสาเหตุหลักของภาวะโลกร้อนคือการเพิ่มขึ้นของก๊าซเรือนกระจกบางชนิดซึ่งดูดซับรังสีอินฟราเรดและดักจับพลังงานความร้อนในบรรยากาศ คาร์บอนไดออกไซด์เป็นหนึ่งในก๊าซเรือนกระจกที่สำคัญซึ่งอยู่ด้านหลังไอน้ำในปริมาณและระดับของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศเพิ่มขึ้นเกือบ 40% นับตั้งแต่การปฏิวัติอุตสาหกรรม คาร์บอนไดออกไซด์ถูกปล่อยออกมาจากมนุษย์ในบริบทต่าง ๆ เช่นในสหรัฐอเมริกาประมาณ 40% ของการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มาจากการผลิตกระแสไฟฟ้าโดยการเผาเชื้อเพลิงฟอสซิลในขณะที่รถยนต์มีความรับผิดชอบในการปล่อยอีก 33%
แม้ว่าจะไม่เป็นที่แพร่หลายในชั้นบรรยากาศมีเทนก็เป็นก๊าซเรือนกระจกอีกชนิดหนึ่งที่ช่วยลดภาวะโลกร้อน มีเทนมีประสิทธิภาพประมาณ 20 เท่าในการดักความร้อนเช่นเดียวกับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และในช่วงศตวรรษที่ผ่านมามีเธนเพิ่มขึ้นเกือบ 150% มีเทนจำนวนมากถูกปล่อยออกมาจากการผลิตเชื้อเพลิงฟอสซิลและผ่านการผลิตโคขนาดใหญ่ มีเทนก็มีการผลิตในนาข้าวและเมื่อความต้องการข้าวเพิ่มขึ้นทั่วโลกพืชชนิดนี้จึงกลายเป็นปัจจัยสำคัญในการผลิตก๊าซมีเทน
ในขณะที่บางสาเหตุของภาวะโลกร้อนสามารถเชื่อมโยงโดยตรงกับกิจกรรมของมนุษย์อื่น ๆ มาเป็นผลกระทบแบบเรียงซ้อน เมื่ออุณหภูมิเฉลี่ยของโลกเพิ่มสูงขึ้นระบบบางระบบจะพังและอาจเพิ่มอัตราการเกิดภาวะโลกร้อน ยกตัวอย่างเช่นส่วนใหญ่ของละติจูดทางตอนเหนือของโลกถูกปกคลุมด้วย permafrost ซึ่งเป็นดินเหนียวแข็ง Permafrost นี้ทำหน้าที่เป็นอ่างเก็บกักสำหรับก๊าซเรือนกระจกจำนวนมากรวมถึงก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และมีเธนเป็นเวลาหมื่น ๆ ปีและเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น Permafrost ที่ถูกแช่แข็งมานานกว่า 30,000 ปีก็เริ่มละลาย นอกเหนือจากการทำให้พื้นดินเปลี่ยนไปในทิศทางที่เป็นอันตรายบ่อยครั้งสิ่งนี้ยังทำให้ก๊าซถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศเร่งกระบวนการของภาวะโลกร้อนให้เร็วขึ้น
สาเหตุอื่น ๆ ที่ทำให้เกิดภาวะโลกร้อน ได้แก่ น้ำแข็งอัลเบโด้เอฟเฟกต์และการลดการแยกตัวของมหาสมุทร เมื่ออุณหภูมิเพิ่มสูงขึ้นน้ำแข็งบนโลกจะละลายลดปริมาณพื้นที่ที่มีการสะท้อนแสงสูงซึ่งในอดีตมีการดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์น้อยที่สุดและเพิ่มอัตราการหลอมละลาย เมื่อมหาสมุทรอุ่นความหนาแน่นของสารอาหารจะลดลงนำไปสู่ประชากรไดอะตอมที่ลดลงซึ่งจะลดความสามารถของมหาสมุทรในการแยกคาร์บอน ในขณะที่มีผู้มีส่วนร่วมรายย่อยอื่น ๆ เพื่อลดภาวะโลกร้อนส่วนใหญ่เป็นการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และมีเธนสู่ชั้นบรรยากาศซึ่งเชื่อกันว่าเป็นสาเหตุของการเกิดภาวะโลกร้อนที่เร่งขึ้นอย่างต่อเนื่อง
