Teoria Gaia este o ipoteză științifică care a apărut cu Dr. James Lovelock în anii 1960. Lovelock susține că pământul și structura sa fizică, cum ar fi proprietățile sale geologice și chimice, sunt legate de ecosistemele lumii și că coexistența lor influențează, dacă nu guvernează în totalitate, circumstanțele geologice, chimice și biologice, inclusiv clima, ale pământul. Mulți aseamănă teoria Gaia cu o înțelegere a pământului ca un singur organism. Referită inițial la ipoteza Gaia, ideea lui Lovelock a fost denumită de atunci teoria Gaia, datorită capacității sale de a ajuta la prezicerea unora dintre comportamentele pământului.
Oamenii de știință știu că majoritatea proceselor pământului sunt complexe și interacționează între ele. Lovelock susține că toate ecosistemele pământului interacționează între ele, fiecare formând o componentă vitală a structurii pământului și reglând pământul. Acesta, susține Lovelock, este modul în care multe procese diferite ale Pământului, fie că sunt biologice, geologice, chimice sau climatice, rămân stabile.
Fiecare proces există atât în sine, în relație cu alte procese, cât și în raport cu pământul ca întreg. De exemplu, hidrogenul ar dispărea din atmosfera pământului dacă nu ar fi anumite gaze produse biologic, cum ar fi metanul. Dacă nu ar fi unele organisme vii, cantitatea de dioxid de carbon din atmosferă ar crește până la aproximativ 30 de ori nivelul actual, ceea ce ar provoca un efect de seră mai mare, crescând temperatura atmosferei terestre, precum și alterarea compoziției sale chimice. și făcând pământul mult mai puțin potrivit pentru organismele vii.
Lovelock susține că temperatura de suprafață aproape constantă a pământului susține teoria Gaia într-un alt mod. Energia soarelui a crescut cu 30% de la începutul vieții, ceea ce ar fi trebuit să crească, de asemenea, temperatura atmosferică a pământului și să-i schimbe structura chimică. Singura sursă majoră non-biologică de dioxid de carbon necesară efectului de seră, fenomen care contribuie substanțial la temperatura pământului, provine din activitatea vulcanică, care este imprevizibilă, sporadică și incapabilă de autoreglare.
Compoziția chimică a atmosferei pământului ar trebui, din punctul de vedere al chimiei, să fie instabilă și în flux. Oxigenul ar trebui să se combine cu numeroase alte gaze, în timp ce metanul ar fi instabil și ar trebui să ardă într-un mediu atât de bogat în oxigen. Lovelock postulează că numai prin reglarea organismelor vii pot continua și rămâne atât de constante toate procesele pământului.