C'est le plus important des gaz à effet de serre avec une concentration atmosphérique de 353 ppm (en 1990), maximum d'environ 260-290 à l'époque préindustrielle (avant 1880). Cette fois de gaz, un très grand rôle dans le cycle naturel du carbone, avec la quantité de carbone pris hors de l'atmosphère chaque année par la photosynthèse végétale étant presque parfaitement équilibrée par le montant remis dans l'atmosphère par les processus de la respiration animale et décomposition des plantes. Le chef naturel sources la combustion de charbon, pétrole et gaz naturel, les combustibles fossiles que l'on appelle et la coupe vers le basse et en brûlante des forêts, avec la dernière contribuant environ un tiers autant que l'ancienne.