温室効果（二酸化炭素や水蒸気などの特定のガスが、地球による太陽エネルギーの再放出の一部を効果的に閉じ込める能力）は、地球上の生命にとって必要な要素であり、温室効果がなければ、地球は寒すぎて生命の維持ができないだろう。 しかし、人間活動によって二酸化炭素をはじめとする温室効果ガスの濃度が上昇しており、今後100年間で1〜5℃の温暖化が懸念されている。 最近の10年間の世界平均気温の上昇は、すでに過去1000年間の気温変化の正常な変動幅から外れているように見える。 多くの異なる分析が、この気温上昇が温室効果ガスの大気中濃度の上昇に起因することを強く示唆しており、したがって、今後数十年に予測される気候のより大きな変化に関する懸念に信憑性を与えている。 IPCC（気候変動に関する政府間パネル）を通じて国際的な科学界が、残された不確実性について議論した後、「それでもなお、証拠のバランスは地球気候への人間の影響を示唆している」と結論付けたのは、こうした証拠があったからである。 さらに最近の知見では、この結論がさらに強化されている。 炭素循環に影響を与える複雑なプロセスのコンピュータベースのモデルは、化石燃料の燃焼が過去の二酸化炭素濃度上昇の主要因であることを示唆している。 また、これらのモデルは、政策や技術の大きな変化がない限り、将来の二酸化炭素濃度は、化石燃料の燃焼の結果として、大きく増加し続けることを示唆している。 本稿では、気候変動に関する懸念と化石燃料の使用が果たしている役割について、現在の理解をレビューする。