İklim sistemi, atmosfer, kara yüzeyleri, kar ve buz, okyanuslar ve diğer su kütleleri ile canlıları içeren karmaşık ve etkileşimli bir sistemdir. Bu sistem, zaman içerisinde, kendi iç dinamiklerinin etkisi altında ve dış etmenlere bağlı olarak yavaş bir şekilde değişim gösterir. Dış zorlamalar, volkanik patlamalar ve güneşle ilgili değişiklikler gibi doğal olaylar ile atmosferin bileşiminde yer alan insan kaynaklı farklılıkları içerir. Güneş radyasyonu, iklim sisteminin ana enerji kaynağıdır. Yerküre'nin radyasyonunu etkileyen ve buna bağlı olarak iklimi değiştiren temel yollar bulunmaktadır.

İklim sistemini etkileyen faktörler arasında:

Bunların yanı sıra, rüzgârlar ve okyanus akıntılarının, yerküre yüzeyi üzerindeki ısı dağılımında oynadıkları rol sebebiyle, iklim üzerinde önemli etkileri bulunmaktadır. İklim değişikliği, sebebi ne olursa olsun iklimin ortalama durumunda veya değişkenliğinde onlarca yıl veya daha uzun süre boyunca oluşan değişiklikler şeklinde tanımlanmaktadır.

Dünyamızın tarihi boyunca, yaklaşık 4,5 milyar yıllık bir periyotta iklim sisteminde, milyonlarca yıldan on yıllara kadar bütün zaman ölçeklerinde doğal etmenler ve süreçlerle birçok değişiklik meydana gelmiştir. Jeolojik devirlerdeki iklim değişiklikleri, özellikle buzul hareketleri ve deniz seviyesindeki değişiklikler vasıtasıyla sadece dünya coğrafyasını değiştirmekle kalmamış, ekolojik sistemlerde de kalıcı değişiklikler meydana getirmiştir. Günümüzde bahsedilen küresel iklim değişikliği ise fosil yakıtların yakılması, arazi kullanımı değişiklikleri, ormansızlaştırma ve sanayide oluşan faaliyetler gibi insan etkinlikleriyle atmosfere salınan sera gazı birikimlerindeki hızlı artışın doğal sera etkisini kuvvetlendirmesi nedeniyle yerkürenin ortalama yüzey sıcaklıklarındaki yükselişi ve iklimde meydana gelen değişiklikleri ifade etmektedir.

Sera gazı emisyonlarındaki bu artış, özellikle 1750'li yıllardan beri, yani sanayi devriminden bu yana net olarak gözlemlenmektedir. En önemli sera gazı olan CO2'nin atmosferdeki birikimi sanayi öncesi dönemde yaklaşık 280 ppm'den (Milyonda bir parçacık) 2005 yılında 379 ppm'e yükselmiştir. Sanayi öncesi dönemde yaklaşık olarak 715 ppb olan CH4 (metan) birikimi, 2005 yılında ise 1774 ppb'ye yükselmiştir. Küresel atmosferik diazot monoksit (N2O) birikimi %18 oranında artış göstermiş ve sanayi öncesi yaklaşık olarak 270 ppb'den 2005 yılında 319 ppb'ye yükselmiştir.

İklim değişikliği, dünya üzerinde ekolojik, ekonomik ve sosyal sistemler üzerinde derin etkiler yaratmaktadır. İklim değişikliğinin etkilerini azaltmak ve adaptasyon stratejileri geliştirmek için uluslararası işbirliği ve politika yapıcıların etkin önlemler alması gerekmektedir. Bu bağlamda, yenilenebilir enerji kaynaklarına yatırım yapılması, enerji verimliliğinin artırılması, ormansızlaştırmanın önlenmesi ve sürdürülebilir arazi kullanımı gibi önlemler kritik önem taşımaktadır.