Podnebne spremembe so naravni proces, ki povzroča nihanje globalnih temperatur v določenem obdobju. Nekateri menijo, da so vzroki za podnebne spremembe tudi nenaravni dejavniki. Teorije, da se podnebna nihanja pojavljajo z zaskrbljujočo hitrostjo, so sprožile večjo željo po razumevanju dejavnikov.
Pojav, znan kot učinek tople grede, naj bi bil eden glavnih vzrokov podnebnih sprememb. Učinek tople grede se pojavi, ko so nekateri plini, kot so ogljikov dioksid, vodna para in metan, močno koncentrirani v ozračju. Menijo, da ti plini absorbirajo sevanje, ki se oddaja z zemeljskega površja. To povzroči, da se to sevanje ujame v ozračje. Posledično se temperatura Zemlje dvigne.
Ogljikov dioksid velja za enega največjih povzročiteljev tega procesa globalnega segrevanja. Mnogi znanstveniki verjamejo, da so oceani naravni hranilci ogljikovega dioksida. Na količino, ki jo je mogoče shraniti, vpliva temperatura. Ko se Zemlja segreva, teorije kažejo, da lahko oceani shranijo manj ogljikovega dioksida. Ko se te naraščajoče količine plina sproščajo, ne morejo uiti v ozračje. Ta proces sproščanja in ujetja postane cikel.
Verjame se, da so ljudje zaradi številnih dejavnosti oteževalni vzrok podnebnih sprememb. Izgorevanje fosilnih goriv, kot so nafta, zemeljski plin in premog, je eno izmed njih. Pri gorenju teh snovi nastane več ogljikovega dioksida. Domneva se, da omejevanje uporabe fosilnih goriv pozitivno vpliva na globalno segrevanje.
Aerosoli so še eno poslabšanje človekovih podnebnih sprememb. Aerosoli so majhni delci v zraku, ki lahko vplivajo na temperaturo navzgor ali navzdol, odvisno od vrste. Nekateri aerosoli, kot so tisti, ki jih proizvajajo vulkani, povzročajo hlajenje in niso povezani s človeško dejavnostjo. Drugi aerosoli, kot sta smog in dim iz gozdnih požarov, so posledica ljudi. Ti aerosoli naj bi imeli učinek segrevanja, ker absorbirajo sončno energijo.
Nekoč je veljalo, da se moč sonca le rahlo spreminja. Novejše teorije, ki temeljijo na satelitih, ki vsebujejo radiometre, kažejo, da ima lahko sevanje sonca bistveno večjo odstopanje. Če se izkaže, da je nihanje sončne svetlobe stalna realnost namesto trenda, bi bilo po mnenju nekaterih znanstvenikov logično pričakovati podnebne spremembe.
Vzroki podnebnih sprememb so tema, o kateri se veliko razpravlja. Zadevo so analizirali različni strokovnjaki. Nekateri od njih v celoti zavračajo idejo, da se dogajajo kakršne koli pomembne podnebne spremembe. Drugi opozarjajo, da je treba zaradi preživetja ljudi čim bolj zmanjšati stopnjo sprememb.