Carbon dioxide trong khí quyển (CO₂) là nguyên liệu để quang hợp thực vật để tổng hợp carbohydrate. Sự gia tăng của nó có thể làm tăng các sản phẩm quang hợp, chắc chắn có lợi cho sản xuất nông nghiệp. Đồng thời, nó là một loại khí có hiệu ứng nhà kính và có tác động quan trọng đến sự cân bằng nhiệt của trái đất. Do đó, sự gia tăng của nó ảnh hưởng đến nông nghiệp bằng cách ảnh hưởng đến biến đổi khí hậu. Ngoài ra, có các loại khí vi lượng có hiệu ứng nhà kính trong khí quyển như metan, chlorofluorocarbons, carbon monoxide, ozone, v.v. Vai trò của carbon dioxide trong tổng hiệu ứng nhà kính chiếm khoảng một nửa, và phần còn lại là tác động của các loại khí vi lượng khác nhau ở trên.
Nồng độ carbon dioxide có xu hướng tăng theo từng năm. Vào những năm 1950, điểm khối lượng trung bình hàng năm là khoảng 315×10 (-6), và vào đầu những năm 1970, nó đã tăng lên 325×10 (-6), vượt quá 345×10 (-6). Mức tăng hàng năm là 1,0-1,2×10 (-6), hoặc tốc độ tăng trưởng hàng năm khoảng 0,3%. Dựa trên hầu hết các kết quả đo lường, phần khối lượng của carbon dioxide trước cuộc cách mạng công nghiệp là 275×10 (-6).
Lý do chính cho sự gia tăng nồng độ carbon dioxide trong khí quyển là việc khai thác và sử dụng nhiên liệu hóa thạch quy mô lớn sau khi công nghiệp hóa. Kể từ năm 1860, tốc độ tăng trưởng trung bình hàng năm của carbon dioxide phát ra từ việc đốt nhiên liệu khoáng sản là 4,22%, và tổng lượng khí thải của các loại nhiên liệu khác nhau đã đạt khoảng 5 tỷ tấn mỗi năm trong 30 năm qua.
Một lý do chính khác cho sự gia tăng carbon dioxide trong khí quyển là việc cắt cây để làm nhiên liệu. Rừng ban đầu là một "hồ chứa" chính trong chu trình carbon trong khí quyển. Mỗi mét vuông rừng có thể đồng hóa 1-2 kg carbon dioxide. Nạn phá rừng biến "hồ bơi" carbon dioxide ban đầu thành một "nguồn" khí thải carbon dioxide khác vào khí quyển. Theo ước tính của Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Thế giới (FAO, 1982), khoảng 2,4 tỷ mét khối gỗ đã được thu hoạch mỗi năm vào cuối những năm 1970, trong đó khoảng một nửa bị đốt cháy làm gỗ nhiên liệu và sự gia tăng khối lượng carbon dioxide có thể đạt tới 0,4×10 (- 6) Xung quanh.
Theo phân tích toàn diện trên, nếu sự gia tăng hiện tại về nồng độ carbon dioxide và các loại khí nhà kính khác được sử dụng, vào những năm 2030, tổng tác dụng của sự gia tăng carbon dioxide và các loại khí nhà kính khác sẽ tương đương với việc tăng gấp đôi nồng độ carbon dioxide trước khi công nghiệp hóa, có thể khiến nhiệt độ toàn cầu tăng 1,5- 4,5 ° C vượt quá tốc độ nóng lên đã xảy ra trong lịch sử loài người. Khi nhiệt độ tăng lên, các nắp băng ở các cực có thể co lại và tuyết tan có thể làm tăng mực nước biển lên 20-140cm, điều này sẽ có tác động trực tiếp nghiêm trọng đến các thành phố ven biển.