Es denomina canvi climàtic a la variació global del clima de la Terra. Tals canvis, es produeixen a diverses escales de temps i sobre tots els paràmetres climàtics: temperatura, precipitacions, vents, nuvolositat, etc. Aquests canvis són deguts a causes naturals i, en els últims segles, també a l'impacte causat per les activitats humanes.

La Convenció marc de les Nacions Unides sobre el Canvi Climàtic, usa el terme Canvi Climàtic només per referir-se als canvis provocats per causes humanes.

La relació de l’espècie humana amb la natura ha canviat de manera considerable des de la Revolució Industrial, fins al punt que les activitats humanes han arribat a modificar un fràgil equilibri climàtic on només importaven els esdeveniments naturals. Fins a mitjans del segle XIX la concentració de diòxid de carboni a l’atmosfera era força estable, al voltant de 280 parts per milió en volum (ppm). En un segle i mig s’ha incrementat gairebé un 30% (379 ppm), i la temperatura mitjana global a augmentat 0.6º C. 

El clima és un sistema complex determinat per la radiació solar, la rotació de la Terra, la composició química de l’atmosfera i les variacions físiques dels oceans. En aquest sistema hi intervenen igualment alguns elements físics com ara el glaç, la neu i la superfície terrestre. Les parts d’aquest conjunt es relacionen a través d’intercanvis energètics i de fluxos de materials, que són l’origen de que el clima no sigui una variable exclusiva d’una localitat concreta, sinó de regions més o menys grans.

Els components del sistema climàtic condicionen el clima mundial o regional ja sigui:

En condicions naturals les diferents variables que poden incidir sobre el clima es troben compensades per la pròpia dinàmica dels sers vius que conformen la biosfera. I això ha estat així fins a l’inici de la revolució industrial, quan es comencen a utilitzar fonts d'energia procedents de combustibles fòssils.

Actualment el balanç es decanta per un guany clar de radiació a l'atmosfera i, per tant, un augment de les temperatures amb uns efectes futurs no són fàcilment predictibles, però sí permeten plantejar un escenari diferent de l'actual, amb un clima més àrid en algunes zones i més humit en d'altres, i amb una pujada del nivell del mar. Tanmateix, els efectes sobre la civilització poden ser greus (gran part de la civilització humana es concentra a les zones costaneres on els efectes poden ser catastròfics).

No cal dir que el clima varia de forma espontània per raons purament físiques i durant la història geològica ha sofert fins i tot canvis sobtats. Ara bé, en períodes més curts, com és ara un segle o, fins i tot, un mil·lenni és manifesta estadísticament força estable, encara que mostri oscil·lacions temporals. El problema és que el ritme dels canvis actuals sembla ser molt més gran, evidenciant que les activitats humanes són determinants.