CO ₂, en flygtig forbindelse består af én kulstof og to oxygens. En reaktant i fotosyntese og nødvendige for planteliv, og det er rigelige i atmosfæren grundet menneskeskabte og naturlige aktiviteter. Er en drivhusgas. Den atmosfæriske koncentration af kuldioxid er steget fra en præindustrielle værdi (< AD1800) af omkring 280 ppmv til et maj 2011 niveau af omkring 394 ppmv. Dette er en stigning på over 40%. C. David Keeling var medvirkende om oprettelse af den første, høj præcision, kontinuerlige målinger af luftens kuldioxid. Kontinuerlig, opadgående skrånende observationsområdet af atmosfæriske CO ₂ koncentration versus gange er ingeniørenhed kendt som Keeling kurven. Ice core data fra det europæiske projekt til Ice Coring i Antarktis Vis, præsentere atmosfæriske koncentrationer af CO ₂ og CH ₄ er den højeste i tidligere 800.000 år som fastlagt i den såkaldte Dome C ice core.