根据定义，气候变化是由于大气的变化以及大气与地球系统内其他地质、化学、生物和地理因素之间的相互作用而导致的地球气候的周期性变化。所有生物都会对气候和气候变化做出反应，即使这些变化是微妙和暂时的。一些最明显的例子包括开花植物在水分供应不足时脱落的叶子，以及动物在寒冷或干燥条件下寻求庇护所的行为和休眠。地球上的生命似乎在某种程度上适应了气候变化，这是气候变化的证据，但我们自己一生中的气候经验以及科学记录也证明了气候变化正在发生。

从某种角度来看，日常天气可以被认为是气候变化的一种。温度在一天中上下波动;风改变速度和方向;雨雪在一天中穿过不同的区域。虽然我们可以感觉到这些现象中的每一个，但这种每时每刻的变化通常与气候讨论分开。天气只是在有限的时间内在一个地点的一组大气条件。然而，气候涉及给定位置在很长一段时间内（例如几十年或更长时间）大气的平均状况。

地球上的每个地方都会经历气候的季节性变化（尽管在某些热带地区变化可能很小），这种变化是由到达地球大气层和表面的阳光（太阳辐射）量的季节性变化引起的。年复一年的气候变化也会发生;它们包括干旱、洪水和由一系列复杂因素和地球系统相互作用引起的其他事件，包括大气和海洋环流模式（如厄尔尼诺、拉尼娜、北大西洋涛动等）。——影响风暴轨迹的路径和气团的运动。气候变化也发生在持续数十年的时间尺度上，在特定地点连续几年出现湿、干、冷或暖条件。在人类有生之年之后数千年的时间尺度上，气候对地轴的岁差（缓慢旋转或“摆动”）、行星的倾斜（倾斜）以及地球轨道椭圆形状（偏心率）的变化做出反应。这些现象相互作用，以确定地球表面不同部分在一年中不同季节接收的阳光量（以及太阳加热）。我们还必须考虑到，地球从太阳接收到的辐射能量正在缓慢增加，随着时间的推移，这会增加越来越多的能量。

气候变化是真实的吗？上面描述的自然现象证明它是，但这不是故事的全部。人类活动也会影响气候，科学家们一致认为，这些活动的影响在决定地球气候的形式方面发挥着越来越大的作用。

大约97%参与气候研究的科学家同意，自1900年代初以来观察到的大部分变暖极有可能是人类活动的结果。有几条证据支持这一点。其中一个主要因素与辐射强迫的概念有关，即由不同影响因素（例如土地和水的反照率或反射率以及大气中某些气体和颗粒物的浓度）提供的加热效应。辐射强迫的一个组成部分可以是积极的（因为它有助于变暖）或消极的（因为它具有冷却地球表面的作用）。如果我们从能源预算的角度考虑变暖，平均每年每平方米地球表面约有342瓦的太阳辐射，而这个数量反过来又可能与地球表面温度的上升或下降有关。正强迫（主要由温室气体[二氧化碳，甲烷，一氧化二氮和其他每天吸收地球表面在日落后释放的红外能量的气体]浓度上升所主导）的影响已经超过了气溶胶（如火山爆发和工业产生的二氧化硫）和其他负强迫的冷却影响，自 20世纪中叶。其他证据，包括北极海冰覆盖率的减少和全球平均气温的上升（表明许多最热的年份发生在1980年以来），支持地球全球和区域气候正在迅速变化的论点，很可能比地球气候变化纯粹由自然力量驱动的速度要快得多。因此，越来越多的科学家怀疑全球和区域气候变化是否太快，以至于许多形式的生命无法适应和生存。