Crni ugljik (BC) je vrlo fini oblik čestica temeljen na elementu ugljika koji nastaje procesima nepotpunog izgaranja, a često se često naziva čađom. Od 2009. znanstvena zajednica ga je počela smatrati glavnim čimbenikom koji doprinosi globalnom zatopljenju, gdje može blokirati infracrvene emisije topline iz Zemljine atmosfere natrag u svemir. Procjene su da je crni ugljik odgovoran za bilo gdje od 10% do 40% svih radijacijskih blokiranja, iako ima samo kratak vijek trajanja od nekoliko tjedana u gornjim slojevima atmosfere za razliku od stakleničkog plina poput ugljičnog dioksida koji može postojati do stoljeće u atmosferi prije nego što se kemijski razgradi. Glavne ljudske aktivnosti koje proizvode aerosole crnog ugljika su spaljivanje drva i vegetacije, korištenje ugljena za proizvodnju energije i rad motora s dizelskim pogonom. U Sjedinjenim Državama, na primjer, od 2011. godine, 90% svih emisija BC-a proizvedeno je u sektoru prijevoza kamionima s dizelskim pogonom.
Element ugljik stvara veze s mnogim drugim elementima u prirodi, a sam crni ugljik može poprimiti nekoliko različitih oblika. Međutim, za razliku od stabilnih spojeva kao što su crni dijamantni ugljik ili crni ugljični čelik, atmosferski crni ugljik je oblik elementa koji je obično slabo vezan za organske molekule na temelju izvornog materijala iz kojeg potječe. Tamo gdje sadrži mikrokristalnu strukturu sličnu grafitu, može apsorbirati zrake vidljive svjetlosti, kao i infracrveno svjetlo veće valne duljine poznato kao toplinsko zračenje, od kojih oba normalno izlaze u svemir iz gornje atmosfere i sprječavaju pregrijavanje planeta.
Nedavna istraživanja u 21. stoljeću otkrila su da su emisije crnog ugljika drugi najveći element koji pridonosi globalnom zatopljenju nakon plina ugljičnog dioksida. Također se smatraju izvorom onečišćenja koje se lako smanjuje zbog kratkotrajnog trajanja materijala u atmosferi. Poboljšana učinkovitost u opremi za grijanje ili tehnologiji kuhanja u zemljama u razvoju, kao i kontrola onečišćenja zraka u elektranama na ugljen i dizelskim motorima mogli bi brzo smanjiti stope onečišćenja BC-a na širokoj razini.
Vozila s dizelskim pogonom i industrijska postrojenja mogu se naknadno opremiti pročišćivačima koji mogu spriječiti do 70% emisije crnog ugljika tijekom životnog vijeka za hvatač čestica od osam godina. Zamjena peći za kuhanje u zemljama kao što su Indija i Kina, gdje se sagorijevanje ugljena ili druge biomase naširoko koristi, pećima za kuhanje na ukapljeni naftni plin (LPG), također se smatra praktičnim i ekonomičnim načinom za smanjenje emisija crnog ugljika. Budući da je čađa glavni čimbenik koji doprinosi respiratornim bolestima, to bi također poboljšalo zdravlje onih koji su pogođeni zagađenjem zraka iz BC peći.
Studije iz 2009. na Arktiku i Antarktiku te od 2010. u planinskom lancu Himalaja otkrile su da je crni ugljik glavni čimbenik koji pridonosi topljenju ledenjaka. To je unatoč činjenici da emisije BC-a prvenstveno potječu iz tropskih regija, pri čemu su istočnoazijske zemlje najveći proizvođači onečišćujućih tvari po volumenu. Značajan čimbenik u emisijama čađe je krčenje šuma u regijama tropskih kišnih šuma. Smanjenje krčenja šuma smatra se izvorom onečišćenja koje je lakše ublažiti nego prethodni pokušaji smanjenja razine proizvodnje plina zbog globalnog zatopljenja, kao što su ugljični dioksid i dušikov oksid, koji su neizbježni nusproizvodi svjetske industrije i transportnih mreža.