Klimatske promjene i globalno zatopljenje provode dosta vremena u vijestima i važno je razlikovati ova dva povezana koncepta. Pojednostavljeno rečeno, “klimatske promjene” odnose se na dugoročne promjene klime na Zemlji u kojima se klima radikalno razlikuje od očekivane norme. “Globalno zatopljenje” je vrsta klimatskih promjena, a izraz se obično koristi posebno za označavanje klimatskih promjena koje su se počele događati u 20. stoljeću. I klimatske promjene i globalno zagrijavanje teme su od interesa za znanstvenike, paleontologe i ekologe.
Brojni čimbenici mogu utjecati na klimu na Zemlji, uzrokujući klimatske promjene i globalno zagrijavanje, u rasponu od vulkanskih erupcija do onečišćenja koje stvaraju ljudi. Koristeći arheološke i paleontološke dokaze, znanstvenici su dokumentirali brojne slučajeve klimatskih promjena u Zemljinoj prošlosti, te su ispitali kako, zašto i kada su se te promjene dogodile, koristeći niz pokazatelja za praćenje tih događaja.
Glacijacija je glavni pokazatelj klimatskih promjena. Kada se planet ohladi, glacijacija se povećava, kao što je to bilo tijekom ledenih doba. S trendovima zatopljenja dolazi i odgovarajuće smanjenje glacijacije. Otopljeni plinovi u atmosferi, razina peludi i obrasci oborina također mogu pružiti tragove. Procjene o povijesnim promjenama temperature i klime mogu se doći korištenjem dokaza kao što su ledene jezgre zajedno sa suvremenim izvješćima, kao što su rasprave o neobično toplim zimama ili teškim sezonama rasta.
Zemlja doživljava klimatske promjene otkako je stvorena, a to je očito prirodan proces, što pokazuju dugoročni trendovi koje su dokumentirali znanstvenici. Globalno zagrijavanje postalo je problem jer se čini da je trend zagrijavanja drastično ubrzan i ozbiljniji od prethodnih dokumentiranih razdoblja zatopljenja. Neki istraživači sugeriraju da su ljudske aktivnosti igrale ulogu u trendu globalnog zatopljenja te da bi moglo biti potrebno modificirati ljudski način života kako bi se spriječila dodatna šteta.
Pitanja klimatskih promjena i globalnog zatopljenja su važna. Promjene u Zemljinoj klimi povijesno mogu objasniti obrasce izumiranja nekih životinja, zajedno s obrascima ljudske migracije i povijesnim događajima kao što su glad i pošast. Male varijacije u temperaturi, padalinama i drugim klimatskim čimbenicima mogu imati ogroman utjecaj, kao što je pokazalo istraživanje o klimatskim promjenama i globalnom zatopljenju. Razlika od samo nekoliko stupnjeva može uzrokovati ozbiljne probleme, što je posebno zabrinjavajuće u prenaseljenom svijetu u kojem nestašica hrane i smanjenje raspoloživog zemljišta mogu izazvati velike sociološke probleme.