Klimawandel ist definiert als die von der menschlichen Zivilisation verursachte Erwärmung der Erdatmosphäre mit ihren Auswirkungen auf das Klima, die Biosphäre und den Menschen selbst. Die weltweite Energiewende ist dabei ein zentraler gesellschaftlicher Ansatz, um die Schäden und damit negative Folgen zu begrenzen und wenn möglich sogar ganz zu vermeiden. Wo dies absehbar nicht mehr möglich sein wird, werden vermehrt Anpassungsstrategien implementiert (Klimafolgenanpassung).

Der Klimawandel ist eine Folge der fortgesetzten Emission von schädlichen Treibhausgasen wie Methan, Kohlendioxid und Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW). Methan entsteht vorzugsweise durch die Ausdünstungen der Viehhaltung in der Landwirtschaft. Kohlendioxid entsteht durch alle technischen Systeme, in denen Kohle, Erdgas, Öl, Holz oder Müll verbrannt wird. Das sind vor allem Kraftwerke zur Stromerzeugung, Heizwerke zur Erzeugung von Wärme, kleinere Feuerungen und der Verkehrssektor (Verbrennungsmotoren). FCKW wurde jahrzehntelang als Kühlmittel verwendet. Mittlerweile ist es in Europa verboten.

Methan, FCKW und Kohlendioxid werden auch als Treibhausgase bezeichnet, weil sie die Wärmekapazität der Erdatmosphäre erhöhen. Die Erdatmosphäre nimmt daher mehr Sonnenwärme auf, was sich in steigenden Temperaturen niederschlägt.

Den Klimawandel beschleunigen auch solche Gase, die nicht direkt als Treibhausgase wirken. Dazu gehören Gase, die die schützende Ozonschicht zerstören, etwa Stickoxide aus Kraftwerken und Verbrennungsmotoren. Die Ozonschicht hat die Aufgabe, ultraviolette Strahlen von der Erde fernzuhalten. Wird sie zerrissen (sogenanntes Ozonloch), trifft die energiereiche UV-Strahlung ungeschützt auf die Atmosphäre und die Erdoberfläche und heizt diese zusätzlich auf.

Zu den klimaschädlichen Emissionen werden weiterhin Kohlenmonoxid und Schwefeloxide gezählt, die mit den Niederschlägen als saurer Regen auf die Erdoberfläche zurückkehren.