Τα πιο συνηθισμένα κλιματικά προβλήματα είναι η υπερθέρμανση του πλανήτη και η κλιματική αλλαγή. Η υπερθέρμανση του πλανήτη είναι η ασυνήθιστη θέρμανση της Γης. Προκαλείται κυρίως από την άνοδο των αερίων του θερμοκηπίου, όπως το διοξείδιο του άνθρακα και το μεθάνιο, στην ατμόσφαιρα της Γης. αυτό είναι το στρώμα που αποτελείται από αέρια και σύννεφα. Η κλιματική αλλαγή αναφέρεται στη μετατόπιση των στοιχείων του κλίματος που μπορεί να αλλάξει τα τοπία, να επηρεάσει την καθημερινή ζωή των κοινοτήτων και να προκαλέσει αλλαγές στην ανάπτυξη των καλλιεργειών. Και τα δύο κλιματικά προβλήματα προκαλούνται από πολλούς παράγοντες, αν και οι ανθρώπινες δραστηριότητες έχουν κατηγορηθεί σε μεγάλο βαθμό από μεγάλο μέρος της επιστημονικής κοινότητας εδώ και χρόνια.
Στις αρχές του 20ου αιώνα, οι ειδικοί παρατήρησαν ότι η ατμόσφαιρα της Γης βίωνε μια ελαφρά θέρμανση. Αυτό το γεγονός εκτιμήθηκε αρχικά από την επιστημονική κοινότητα, θεωρώντας ότι προστάτευε τη γη από τους παγετώνες μιας νέας εποχής των παγετώνων. Ο ρυθμός της θέρμανσης, ωστόσο, έγινε τόσο ανησυχητικός που οι επιστήμονες άρχισαν να διεξάγουν έρευνα για το πώς αυτό το περιστατικό θα μπορούσε ενδεχομένως να σταματήσει ή να ελαχιστοποιηθεί.
Φυσικά, τα αέρια του θερμοκηπίου παγιδεύουν μέρος της ηλιακής ενέργειας στην ατμόσφαιρα της Γης, ένα φαινόμενο που ονομάζεται φαινόμενο του θερμοκηπίου. Η ακτινοβολία βραχέων κυμάτων από τον ήλιο μπορεί να περάσει μέσα από αυτά τα αέρια. Ωστόσο, η ακτινοβολία μακρών κυμάτων που υποτίθεται ότι μεταδίδεται πίσω στο διάστημα εμποδίζεται από αυτά τα αέρια, όπου παγιδεύεται στην ατμόσφαιρα της Γης. Όταν περισσότερα αέρια του θερμοκηπίου εισάγονται στην ατμόσφαιρα, παγιδεύεται περισσότερη ακτινοβολία, με αποτέλεσμα κλιματικά προβλήματα όπως η υπερθέρμανση του πλανήτη. Η υπερθέρμανση του πλανήτη, με τη σειρά της, δημιουργεί κλιματική αλλαγή.
Πριν από πολλά χρόνια, η Γη γνώρισε αλλαγές στο κλίμα που συνέβησαν για μεγάλο χρονικό διάστημα. Για παράδειγμα, το κλίμα έγινε πιο δροσερό κατά την εποχή των παγετώνων, αλλά έγινε και πάλι θερμότερο μετά από εκατομμύρια χρόνια. Από τον 18ο αιώνα, ωστόσο, οι κλιματικές αλλαγές συνέβησαν πιο γρήγορα. αυτές οι αλλαγές έχουν επηρεάσει σε μεγάλο βαθμό τη Γη και τα πάντα πάνω της, ωθώντας έτσι τους επιστήμονες να πραγματοποιήσουν εκτεταμένη έρευνα. Οι αιτίες της κλιματικής αλλαγής στο μακρινό παρελθόν θεωρούνται καθαρά φυσικές, όπως οι ηφαιστειακές εκρήξεις και οι μετεωρικές κρούσεις. Η κλιματική αλλαγή τα τελευταία χρόνια, ωστόσο, έχει συνδεθεί με την ανθρώπινη δραστηριότητα, όπως η απελευθέρωση χημικών ενώσεων που χρησιμοποιούνται σε ορισμένες γεωργικές πρακτικές.
Απολιθώματα, εδάφη, δέντρα και παγετώνες αποκαλύπτουν στοιχεία για τις κλιματικές τάσεις. Για παράδειγμα, τα σχέδια των δακτυλίων ανάπτυξης των δέντρων παρέχουν ενδείξεις μετατοπίσεων στις βροχοπτώσεις και τη θερμοκρασία. Ένας ευρύς δακτύλιος ανάπτυξης σχηματίζεται σε ψυχρό κλίμα ή όταν υπάρχει επαρκής βροχόπτωση. ένας στενός δακτύλιος ανάπτυξης σχηματίζεται κατά τη διάρκεια ζεστού κλίματος ή όταν υπάρχουν λιγότερες βροχοπτώσεις. Σήμερα, καταγράφονται άμεσες ενδείξεις κλιματικών προβλημάτων και τάσεων χρησιμοποιώντας σύγχρονα όργανα όπως οι δορυφόροι.