Η θεωρία της Γαίας είναι μια επιστημονική υπόθεση που δημιουργήθηκε από τον Δρ Τζέιμς Λάβλοκ στη δεκαετία του 1960. Ο Lovelock υποστηρίζει ότι η γη και η φυσική της σύνθεση, όπως οι γεωλογικές και χημικές της ιδιότητες, συνδέονται με τα οικοσυστήματα του κόσμου και ότι η συνύπαρξή τους επηρεάζει, αν όχι πλήρως, τις γεωλογικές, χημικές και βιολογικές συνθήκες, συμπεριλαμβανομένου του κλίματος, η γη. Πολλοί παρομοιάζουν τη θεωρία της Γαίας με την κατανόηση της γης ως ενιαίου οργανισμού. Αρχικά αναφέρεται στην υπόθεση της Γαίας, η ιδέα του Λάβλοκ έχει χαρακτηριστεί ως η θεωρία της Γαίας, λόγω της ικανότητάς της να βοηθάει στην πρόβλεψη ορισμένων από τις συμπεριφορές της γης.
Οι επιστήμονες γνωρίζουν ότι οι περισσότερες διαδικασίες της γης είναι περίπλοκες και αλληλεπιδρούν μεταξύ τους. Ο Lovelock ισχυρίζεται ότι όλα τα οικοσυστήματα της γης αλληλεπιδρούν μεταξύ τους, καθένα σχηματίζοντας ένα ζωτικό συστατικό της δομής της γης και ρυθμίζοντας τη γη. Αυτό, υποστηρίζει ο Lovelock, είναι το πώς οι πολλές διαφορετικές διαδικασίες της γης, είτε βιολογικές, γεωλογικές, χημικές ή κλιματικές, παραμένουν σταθερές.
Κάθε διαδικασία υπάρχει τόσο από μόνη της, σε σχέση με άλλες διαδικασίες, όσο και σε σχέση με τη γη στο σύνολό της. Για παράδειγμα, το υδρογόνο θα εξαφανιζόταν από την ατμόσφαιρα της γης αν δεν υπήρχαν ορισμένα βιολογικά παραγόμενα αέρια, όπως το μεθάνιο. Αν δεν υπήρχαν κάποιοι ζωντανοί οργανισμοί, η ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα θα αυξανόταν περίπου 30 φορές από το σημερινό της επίπεδο, κάτι που θα προκαλούσε μεγαλύτερο φαινόμενο του θερμοκηπίου, αυξάνοντας τη θερμοκρασία της ατμόσφαιρας της γης, αλλά και μεταβάλλοντας τη χημική του σύνθεση και καθιστώντας τη γη πολύ λιγότερο κατάλληλη για ζωντανούς οργανισμούς.
Ο Lovelock ισχυρίζεται ότι η σχεδόν σταθερή θερμοκρασία επιφάνειας της γης υποστηρίζει τη θεωρία της Γαίας με άλλο τρόπο. Η ενέργεια του ήλιου έχει αυξηθεί κατά 30% από την αρχή της ζωής, η οποία θα έπρεπε επίσης να έχει αυξήσει την ατμοσφαιρική θερμοκρασία της γης και να αλλάξει τη χημική της σύνθεση. Η μόνη σημαντική μη βιολογική πηγή διοξειδίου του άνθρακα που είναι απαραίτητη για το φαινόμενο του θερμοκηπίου, ένα φαινόμενο που συμβάλλει σημαντικά στη θερμοκρασία της γης, είναι από την ηφαιστειακή δραστηριότητα, η οποία είναι απρόβλεπτη, σποραδική και ανίκανη να αυτορυθμιστεί.
Η χημική σύνθεση της ατμόσφαιρας της γης θα πρέπει, από τη σκοπιά της χημείας, να είναι ασταθής και σε ροή. Το οξυγόνο θα πρέπει να συνδυάζεται με πολλά άλλα αέρια, ενώ το μεθάνιο θα είναι ασταθές και θα πρέπει να καίγεται σε ένα περιβάλλον πλούσιο σε οξυγόνο. Ο Lovelock ισχυρίζεται ότι μόνο μέσω της ρύθμισης από ζωντανούς οργανισμούς μπορούν όλες οι διαδικασίες της γης να συνεχιστούν και να παραμείνουν τόσο σταθερές.