Do połowy XVIII wiek koncentracja CO2w atmosferze wynosiła ok. 280 ppm (części albo cząsteczek na milion), natomiast obecnie jest to już około 410 ppm (średnia roczna). Chodzi tu o stężenie tła, mierzone z dala od wszelkich źródeł emisji CO2. Jednak od końca XVIII wieku stężenie tła CO2 w atmosferze stale rośnie, szczególnie szybko w ciągu kilku ostatnich dekad. W kwietniu 2021 roku w Obserwatorium Mauna Loa na Hawajach po raz pierwszy w historii zanotowano stężenie CO2 na rekordowym poziomie 420 ppm (części na milion). Dla porównania, kiedy pod koniec lat 50. XX wieku stacja zaczęła zbierać pomiary CO2, jego stężenie wynosiło ok. 315 ppm. Za wyraźnie widoczne, regularne oscylacje poziomu CO2 w ciągu roku odpowiadają sezonowe zmiany pochłaniania tego gazu związane z okresem wegetacyjnym na półkuli północnej. Od początku rewolucji przemysłowej wyemitowaliśmy więcej CO2, niż było go początkowo w atmosferze. To, że stężenie CO2 wzrosło w tym czasie zaledwie o około 50%, zawdzięczamy temu, że część wyemitowanego CO2 jest pochłaniana przez oceany, roślinność i glebę. Prawdopodobnie do 2060 roku stężenie CO2 będzie dwukrotnie wyższe niż w okresie przedindustrialnym. To zaś oznacza wzrost temperatury o 2,3–4,5 st. C. Nawet gdyby emisje gazów cieplarnianych spadły gwałtownie z dnia na dzień, planeta ocieplałaby się przez następne lata, bo połowa wyemitowanego CO2 gromadzi się w atmosferze. Ponad 25% jest absorbowane w oceanach, gdzie zakwasza wodę i niszczy morskie ekosystemy. Dane uzyskane z rdzeni lodowcowych wskazują, że współczesne poziomy CO2 są wyższe niż w jakimkolwiek momencie w ciągu ostatnich 800 tys. lat.