Ilmastonmuutos ja ilmaston lämpeneminen vievät paljon aikaa uutisissa, ja on tärkeää erottaa nämä kaksi toisiinsa liittyvää käsitettä. Yksinkertaisesti sanottuna ”ilmastonmuutos” viittaa maapallon ilmaston pitkän aikavälin muutoksiin, joissa ilmasto eroaa radikaalisti odotetusta normista. “Ilmaston lämpeneminen” on eräänlainen ilmastonmuutos, ja termiä käytetään yleensä nimenomaan viittaamaan ilmastonmuutokseen, joka alkoi tapahtua 20 -luvulla. Sekä ilmastonmuutos että ilmaston lämpeneminen kiinnostavat tutkijoita, paleontologeja ja ekologia.
Monet tekijät voivat vaikuttaa maapallon ilmastoon aiheuttaen ilmastonmuutosta ja ilmaston lämpenemistä tulivuorenpurkauksista ihmisten saastumiseen. Käyttämällä arkeologisia ja paleontologisia todisteita tutkijat ovat dokumentoineet lukuisia ilmastonmuutoksen tapauksia maapallon menneisyydessä ja tutkineet, miten, miksi ja milloin nämä muutokset tapahtuivat, käyttämällä useita indikaattoreita näiden tapahtumien seuraamiseen.
Jäätikkö on merkittävä ilmastonmuutoksen indikaattori. Kun planeetta jäähtyy, jäätiköt lisääntyvät, kuten se teki jääkaudella. Lämpenemiskehityksen myötä jäätyminen vähenee vastaavasti. Myös liuenneet kaasut ilmakehässä, siitepölytasot ja sademäärät voivat antaa vihjeitä. Arviot historiallisista lämpötilan ja ilmastonmuutoksista voidaan tehdä käyttämällä todisteita, kuten jään ytimiä, ja nykyaikaisia raportteja, kuten keskusteluja epätavallisen lämpimistä talvista tai vaikeista kasvukausista.
Maapallo on kokenut ilmastonmuutoksen luomisensa jälkeen, ja se on selvästi luonnollinen prosessi, kuten tutkijoiden dokumentoimat pitkän aikavälin suuntaukset osoittavat. Ilmaston lämpenemisestä on tullut ongelma, koska lämpeneminen näyttää kiihtyvän voimakkaasti ja vakavammin kuin aiemmat dokumentoidut lämpenemisjaksot. Jotkut tutkijat ovat ehdottaneet, että ihmisen toiminnalla on ollut vaikutusta ilmaston lämpenemiseen ja että ihmisten elämäntapaa on ehkä muutettava lisävahinkojen estämiseksi.
Ilmastonmuutos ja ilmaston lämpeneminen ovat molemmat tärkeitä. Muutokset maapallon ilmastossa voivat historiallisesti selittää joidenkin eläinten sukupuuttokuvioita sekä ihmisten muuttumistottumuksia ja historiallisia tapahtumia, kuten nälänhätä ja rutto. Pienillä lämpötilan, sademäärien ja muiden ilmastotekijöiden vaihteluilla voi olla valtava vaikutus, kuten ilmastonmuutosta ja ilmaston lämpenemistä koskeva tutkimus on osoittanut. Vain muutaman asteen ero voi aiheuttaa vakavia ongelmia, mikä on erityisen huolestuttavaa ylikuormitetussa maailmassa, jossa ruoan puute ja käytettävissä olevan maan väheneminen voivat aiheuttaa suuria sosiologisia ongelmia.