二酸化炭素は現在の大気中にはおよそ 370ppm（0.037%）ほど含まれるが、氷床コアなどの分析から産業革命以前はおよそ 280ppm（0.028%）であったと見積もられている。
この濃度増加は主に化石燃料の大量消費が原因と考えられている。
二酸化炭素は赤外領域に強い吸収帯を持つため、地上からの熱が宇宙へと拡散することを防ぐ、いわゆる温室効果ガスとしてはたらく。二酸化炭素自体の温室効果はメタンやフロンにくらべ小さいものの、排出量が莫大であることから、地球温暖化の最大の原因と言われている。
1997年には京都議定書によって各国の二酸化炭素排出量の削減目標が示され、新しいビジネスとして二酸化炭素の排出権取引が誕生した。同時に、バイオマスの利用や燃料電池、ハイブリッド車など、二酸化炭素の削減を目指した代替エネルギーの開発も急ピッチで進められている。
※氷床コア・・・・氷床（陸地を覆う5万立方km以上の氷河の塊、現在は南極とグリーンランドにのみ存在する）から取り出された筒状の氷の柱である。
※化石燃料・・・・地質時代にかけて堆積した動植物などの死骸が地中に堆積し、長い年月をかけて地圧・地熱などにより変成されてできた有機物の化石のうち、人間の経済活動で燃料として用いられるもの（石炭、石油、天然ガスなど）
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