İklim değişikliğinin asıl nedeni küresel ısınmadır. Bunun sebebi ise atmosferdeki "sera gazlarının" artmasıdır. Sera gazı emisyonlarının insan faaliyetleri ile arttığı bilinmektedir. Karbondioksit (CO 2) en önemli sera gazı olup; araç egzozlarından, ısınma amaçlı yakılan yakıtlardan, fabrika bacalarından atmosfere bırakılmaktadır.
Başlıca sera gazları; karbondioksit, metan, azot oksit ve florlu gazlardır. Karbondioksit, metan, azot oksit ve florlu gazları atmosferden uzaklaştırmak yıllar alır çünkü bu gazlar atmosferde iyi karışmış gazlardır. Bu gazlar atmosferdeki sıcaklık ve basınç değişimlerinden etkilenmezler bu nedenle yağmur ve kara yoğunlaşan suyu gibi değillerdir ve atmosferden kolay kolay giderilemezler. Bu gazların atmosferde uzun süre kalması, küresel ısınma ve iklim değişikliği üzerinde kalıcı etki bırakmalarına neden olur.
Su, iklim sisteminin oldukça aktif bir bileşenedir. Atmosferdeki sıcaklık ve basınç değişimlerine, buharlaşarak, yoğunlaşarak çabucak tepki verir. Böylece sera gazlarının etkisi öncelikle su buharının vasıtasıyla dolaşır ve sera gazlarının neden olduğu ısınmayı artırır. Sera gazları atmosfer tabakası içinde biriken ve dünyaya gelen güneş ışınlarını hapseden ve dünyaya yansıtan gazlardır. Başlıcaları arasında karbokdioksit, metan, azotlu bileşikler ve florlu bileşikler gelir. Bu gazların başlıca oluşma nedenleri karbon bazlı fosil yakıtların yakılmasıdır. Ayrıca yeşil bitki örtüsünün tahribi sonucu oksijen üretiminin azalması da bu gazların artması üzerinde etkilidir. Bu gazların artması demek güneşten yayılan radyasyonun daha çok hapsedilmesi ve dünyaya yansıtılması demek oluyor. Bu da dünyanın sürekli ısınmasına ama soğuyamamasına neden oluyor. Sera gazlarının zararları arasında en büyüğü budur.
Sera gazlarının küresel ısınmadaki payları büyüktür. Dünyanın sürekli ısınıp soğuyamaması demek iklim değişikliklerinin yaşanması demektir. Zaten küresel ısınmanın de en büyük etkisi iklimler üzerinde meydana gelen değişiklerdir ve bunların tüm canlı yaşamını olumsuz etkilemesidir. Gerekli önlemler alındığı takdirde uzun da olsa bir süreç sonrasında istenilen dünya atmosferine tekrar ulaşılabilir. Ama bunun için insanlar başlıca enerji üretim kaynaklarını değiştirip daha doğal kaynaklar üzerinde yoğunlaşmalıdır. Aslında sera etkisi yapan gazların da bir miktar bulunmsu gerekir. Ancak olması gerektiğinden daha fazla oldukları için bu şekilde bir ısıyı ve radyasyonu tutma ve yansıtma etkileri meydana gelmektedir.