Das Klimasystem der Erde wird vor allem durch die Sonneneinstrahlung beeinflusst. Diese wirkt auf die Teilsysteme Atmosphäre, Hydrosphäre (v.a. die Ozeane), Biosphäre (v.a. die Vegetation), Kryosphäre (einbedeckte Flächen) und die Lithosphäre (Gesteinszone). Zahlreiche Wechselwirkungen zwischen diesen Sphären bewirken einen chemischen (z.B. Kohlendioxidaufnahme der Pflanzen und des Meeres) und energetischen (z.B. Reflexion der Sonneneinstrahlung durch Eisflächen und Wolken) Austausch zwischen den Teilsystemen, der das Klima beeinflusst.
Im Laufe der Jahrtausende haben sich zwischen den Teilsystemen diffizile Gleichgewichte eingestellt, die natürlichen Schwankungen unterliegen z.B. in Form von Warm- und Kaltzeiten. Der Mensch hat jedoch schon in der frühen Geschichte z.B. durch umfangreiche Rodungen in Teile des Systems eingegriffen und damit in vielen Gebieten der Erde das Klima beeinflusst wie z.B. im Mittelmeerraum. Aber mit Beginn der Industrialisierung hat ein umfassender globaler Prozess eingesetzt, indem im größten Maßstab klimaaktive Gase (Kohlendioxid, Methan, Distickoxid, FCKW, FKW u.a.) freigesetzt wurden und werden, die unmittelbar in der Atmosphäre wirksam werden. Das wichtigste Phänomen hierbei ist der Treibhauseffekt. Hiermit wird die Wirkung der oben genannten Gase bezeichnet, auf der einen Seite durchlässig für die sichtbare Sonnenstrahlung ("Licht") zu sein, auf der anderen Seite aber die von der Erde ausgehende Wärmestrahlung ("Infrarotstrahlung") zu absorbieren und somit die Atmosphäre zu erwärmen.
Nur noch vereinzelt wird von Regierungen und wissenschaftlichen Institutionen bestritten, dass dieses Handeln das Klimasystem beeinflussen wird. Ungewiss ist nur die Frage, in welchem Umfang Klimaänderungen stattfinden werden. Die verschiedenen Szenarien reichen von einer moderaten Warmzeit, bei der die Erwärmung der Atmosphäre durch das menschliche Handeln nur ein wenig mehr verstärkt wird bis hin zu apokalyptischen Szenarien mit extremen Wetterereignissen, Anstieg des Meeresspiegels und Abriss des Golfstromes.
Welche Wirkungen unser Handeln hat, kann die Wissenschaft heute noch nicht sagen. Es ist jedoch gewiss, dass schon geringe Auswirkungen wie der Anstieg der durchschnittlichen Temperaturen um wenige Grade oder geringere Niederschlagsmengen in den südeuropäischen und afrikanischen Ländern gravierende Auswirkungen auf die Lebens- und Produktionsbedingungen haben werden. Während die entwickelten Länder durch aufwendige Technologien und große Investitionen in der Wasserwirtschaft z.B. auch in trockenen Gebieten Ackerbau betreiben können, trifft dies für die Länder der Dritten Welt nicht zu. Es ist zu befürchten, dass durch die Veränderung des Klimas insbesondere den Menschen dort die essentielle Nahrungsmittelgrundlage entzogen wird. Aber auch andere Länder müssen durch die Zunahmen extremer Wettereignisse hohe volkswirtschaftliche Schäden befürchten, insbesondere weil sich im Lauf der letzten Dekaden vor allem Städte an den Küsten- und Flussregionen sehr stark entwickelt haben und somit dort vermehrt Schäden auftreten können. Aber auch extreme Niederschläge wie beispielsweise in Mitteleuropa im Sommer 2002 haben Schäden von 15 bis 20 Mrd. € verursacht. Diese Summen fehlen nun für die wirtschaftliche Entwicklung ganzer Nationen.