地球上では太陽からのエネルギーをその源として、大気現象をはじめ、海洋、陸地、生物圏などさまざまな場面で環境の変化が起きており、また、生物が生きることのできる状態が保たれている。大気の状態は１年を周期として移り変わるが、ある程度の期間をとってみればほぼ安定している。地域ごとの、長期にわたる気温や降雨など気象の平均状態を気候と呼び、その変化や変動を気候変動という。世界気象機関（ＷＭＯ）は、気候の平年値を30年間の平均値として定義している。気象庁がまとめた気候変動監視レポート2007によると、日本の年平均気温の平年差は0.85℃プラスで、長期的には100年あたり約1.10℃の割合で上昇している。
気候はさまざまな要因によって変動し、その原因は大きく分けて、火山の噴火による大気中の微粒子の増加などの自然によるものと、人間の活動に伴う二酸化炭素（ＣＯ２）などの温室効果ガスの排出増加や森林破壊のような人為的なものがある。また、海洋の変動や太陽活動の変化なども気候変動に大きく影響する。近年、石油や石炭などの化石燃料の消費によって大気中のＣＯ２濃度が高くなり、地球温暖化の進行を招いていることがわかりつつある。このため、人間の活動に由来する気候変動への関心が高まっている。
気候変動と地球温暖化などの環境問題との間に深い関係があることがわかって以来、国際社会は気候変動に関する議論を続けてきた。国連は、1992年５月に気候変動枠組条約を採択。気候システムが人為的な要因による変動で危機的な状況に陥らないように、大気中の温室効果ガス濃度を安定化することが目的だ。締約国には、ＣＯ２などの温室効果ガスに関する排出・吸収目録の作成や、地球温暖化対策のための国家計画の策定とその実施などの義務が課される。
一方、ＷＭＯと国連環境計画（ＵＮＥＰ）は、地球温暖化問題に関する議論を行う公式の場として、1988年に気候変動に関する政府間パネル（ＩＰＣＣ）を設立した。ＩＰＣＣは話し合いの成果を５年ごとに評価報告書としてまとめており、2007年に公表した第４次評価報告書によると、気候システムの温暖化には疑う余地がない。また、20世紀半ば以降に観測された平均気温の上昇の大部分は、人間の活動に伴って排出されたＣＯ２などの温室効果ガスの増加によってもたらされた可能性が90%以上であるとしている。こうした気温の上昇によって、自然システムや私たちの生活は大きな影響を受けており、効果のある取り組みが求められている。
2008年７月に行われた北海道洞爺湖サミット（Ｇ８）で採択された、「エネルギー安全保障と気候変動に関する主要経済国首脳会合宣言」は、気候変動を「我々の時代の重大な地球規模の挑戦の一つ」と表現。各国の首脳が、気候変動と闘うことを約束し、それに関連するエネルギーや食料安全保障などの持続可能な開発の挑戦に立ち向かうことを宣言した。
