Prinzipiell machen die Treibhausgase in der Atmosphäre - vor allem Wasserdampf (H2O), Kohlendioxid (CO2), Ozon (O3), Distickstoffoxid (N2O), Lachgas und Methan (CH4) - ein Leben auf der Erde erst möglich. Diese Spurengase lassen die kurzwelligen Sonnenstrahlen passieren und absorbieren die von der Erde zurückgeworfene langwellige Wärmestrahlung. Dadurch erwärmt sich die Erdatmosphäre von -18 Grad Celsius auf die bestehende Jahresmitteltemperatur von +15 Grad Celsius. Die Wirkung der Spurengase auf das Klima beschreibt der Begriff natürlicher Treibhauseffekt. Wissenschaftlich ist es mittlerweile unumstritten, dass menschliche Aktivitäten die Konzentration von klimawirksamen Gasen in der Atmosphäre deutliche erhöht haben. Ursachen hierfür sind vor allem die Nutzung fossiler Energieträger, industrielle Prozesse und die Landwirtschaft. So stieg die Konzentration von CO2 seit Beginn der Industriellen Revolution um die Mitte des 19. Jahrhunderts um mehr als 25%. Hierauf beruht der von Menschen verursachte anthropogene Treibhauseffekt.