近年全球屢屢出現極端氣候現象，原因之一在於大氣層內存在過多溫室氣體，引發地表與海洋升溫等一連串骨牌效應。溫室氣體是指存在於大氣結構中，會吸收與放出紅外線的氣體分子，常見者有水蒸氣、二氧化碳及甲烷等。這些氣體由不同種類的原子所組成，其氣體分子振動時，原子間鍵結的電子分布移動造成偶極矩變化、吸收紅外線，最終使大氣層內的溫度升高。欲緩和極端氣候現象，須找出人類活動造成多少溫室氣體排放、分析各國淨零碳排的政策及解方。目前能有效減少溫室氣體排放的具體措施包括使用再生能源、提升儲電效能、降低產業製程中所生的二氧化碳、建造環境友善的綠建築等。此外，更須持續研發碳捕集、固碳、碳匯等負碳技術，以加速達成碳中和的目標。