Zanieczyszczenie powietrza przyczynia się do globalnego ocieplenia, ponieważ uwalnia nadmierną ilość szkodliwych gazów do atmosfery. Dwutlenek węgla, metan i chlorofluorowęglowodory są uważane za gazy cieplarniane. Chociaż występują one w przyrodzie, w znacznie mniejszych ilościach, działalność człowieka zwiększyła produkcję wykładniczo w ciągu ostatnich 150 lat.
Ludzie i zwierzęta podczas oddychania uwalniają dwutlenek węgla do powietrza. Rośliny pobierają dwutlenek węgla z powietrza do liści i łodyg w ramach fotosyntezy. Chlorofil, który czyni rośliny zielonymi, wykorzystuje energię Słońca do przekształcenia tego dwutlenku węgla w tlen i węglowodany. Tlen uwalniany jest do powietrza. Węglowodany są przechowywane lub wykorzystywane do jedzenia przez rośliny.
Nadmiar dwutlenku węgla w powietrzu, wprowadzony tam za pomocą paliw kopalnych i gazu ziemnego, przytłacza ten system. Przyczynia się do tego problem stopniowego wylesiania lasów deszczowych, co oznacza, że mniej roślin absorbuje dwutlenek węgla. Ocieplenie oceanów oznacza mniej wodorostów. Te rośliny wodne również pomagają pozbyć się atmosfery gazów cieplarnianych.
Gazy cieplarniane zatrzymują więcej energii Słońca, stopniowo ocieplając planetę. Podobnie jak szklarnia ogrodnika, gęstsza atmosfera utrzymuje ciepło bliżej powierzchni Ziemi. Ciągłe pompowanie zanieczyszczonego powietrza do atmosfery stanowi problem.