Črni ogljik (BC) je zelo fina oblika trdnih delcev, ki temelji na elementu ogljika, ki nastane pri nepopolnih procesih zgorevanja in se pogosto imenuje saje. Od leta 2009 ga je znanstvena skupnost začela obravnavati kot glavni dejavnik, ki prispeva k globalnemu segrevanju, saj lahko blokira infrardeče toplotne emisije iz zemeljske atmosfere nazaj v vesolje. Ocene so, da je črni ogljik odgovoren za od 10 % do 40 % vsega blokiranja sevanja, čeprav ima v zgornji atmosferi le kratko življenjsko dobo, in sicer nekaj tednov, v nasprotju s toplogrednim plinom, kot je ogljikov dioksid, ki lahko vztraja do stoletje v atmosferi, preden se kemično razgradi. Glavne človeške dejavnosti, ki proizvajajo aerosol črnega ogljika, so kurjenje lesa in rastlinja, uporaba premoga za proizvodnjo energije in delovanje dizelskih motorjev. V Združenih državah Amerike, na primer, od leta 2011 90 % vseh emisij BC proizvedejo v transportnem sektorju tovornjaki na dizelski pogon.
Element ogljik tvori vezi s številnimi drugimi elementi v naravi, sam črni ogljik pa lahko prevzame več različnih oblik. Za razliko od stabilnih spojin, kot sta črni diamantni ogljik ali črno ogljikovo jeklo, pa je atmosferski črni ogljik oblika elementa, ki je običajno šibko vezan na organske molekule glede na izvorni material, iz katerega izvira. Kjer vsebuje mikrokristalno strukturo, ki je podobna grafitu, lahko absorbira vidne svetlobne žarke in infrardečo svetlobo z daljšo valovno dolžino, znano kot toplotno sevanje, ki običajno uhajata v vesolje iz zgornje atmosfere in preprečujeta pregrevanje planeta.
Nedavne raziskave v 21. stoletju so pokazale, da so emisije črnega ogljika drugi največji element, ki prispeva k globalnemu segrevanju, takoj za plinom ogljikovega dioksida. Prav tako se obravnavajo kot vir onesnaževanja, ki se zlahka zmanjša zaradi kratkoročnega trajanja materiala v ozračju. Izboljšana učinkovitost ogrevalne opreme ali tehnologije kuhanja v državah v razvoju ter nadzor nad onesnaževanjem zraka v elektrarnah na premog in dizelskih motorjih bi lahko hitro zmanjšali stopnje onesnaženja BC v širokem obsegu.
Vozila na dizelski pogon in industrijske obrate je mogoče naknadno opremiti s čistilniki, ki lahko preprečijo do 70 % emisij črnega ogljika v življenjski dobi za lovilec delcev, ki traja osem let. Zamenjava kuhalnih peči v državah, kot sta Indija in Kitajska, kjer se kurjenje premoga ali druge biomase pogosto izvaja, s kuhalnimi štedilniki na utekočinjen naftni plin (LPG), se prav tako šteje za praktičen in ekonomičen način za zmanjšanje emisij črnega ogljika. Ker so saje glavni dejavnik, ki prispeva k boleznim dihal, bi to izboljšalo tudi zdravje tistih, ki so prizadeti zaradi onesnaženosti zraka iz peči BC.
Študije od leta 2009 na Arktiki in Antarktiki ter od leta 2010 v himalajskem gorovju so pokazale, da je črni ogljik glavni dejavnik, ki prispeva k taljenju ledenikov. To je kljub dejstvu, da emisije BC izvirajo predvsem iz tropskih regij, pri čemer so države vzhodne Azije glavni proizvajalci onesnaževala po količini. Pomemben dejavnik pri stopnjah emisij črnega ogljika je krčenje gozdov v regijah tropskih deževnih gozdov. Zmanjševanje krčenja gozdov se obravnava kot vir onesnaževanja, ki ga je lažje ublažiti kot prejšnji poskusi zmanjšanja ravni proizvodnje plina zaradi globalnega segrevanja, kot sta ogljikov dioksid in dušikov oksid, ki sta neizogibna stranska produkta svetovne industrije in prometnih omrežij.