O aquecimento global resulta principalmente de atividades humanas que causam um aumento na quantidade de gases de efeito estufa na atmosfera, que por sua vez, comprometem as capacidades funcionais da atmosfera, incluindo a regulação da temperatura e padrões climáticos, conforme declarado pela NASA. O aquecimento global ocorre por longos períodos e é resultado de um acúmulo anormalmente alto de substâncias químicas na atmosfera. Esses gases incluem elementos naturais, como dióxido de carbono e oxigênio, bem como compostos sintéticos, como compostos orgânicos voláteis, ou VOCs, e clorofluorcarbonos, ou CFCs.
O acúmulo desses gases na atmosfera produz uma condição chamada de efeito estufa. Este termo se refere ao aquecimento geral que a atmosfera experimenta com a introdução de grandes volumes de gases. O ar aquecido que sobe da superfície da Terra deve se dissipar antes de atingir a atmosfera. Com o efeito estufa, no entanto, esses gases sobem em grande volume na atmosfera, que os aprisiona. Os gases aprisionados retêm calor, o que, por sua vez, causa temperaturas mais altas e ajuda a atmosfera a reter mais umidade, principalmente na forma de vapor d'água.
O aumento do volume de vapor d'água se traduz em precipitação mais frequente e severa, bem como uma maior cobertura de nuvens. Além do vapor de água e dos CFCs, o metano, o óxido nitroso e o dióxido de carbono desempenham um papel importante no aquecimento global. Esses gases e compostos derivam de diferentes fontes, incluindo escoamento de fertilizantes, automóveis, resíduos agrícolas e queima de combustíveis fósseis.
