Зміна параметрів орбіти, кута нахилу осі та кутової швидкості обертання Землі впливає на кількість та розподіл сонячної енергії на планеті, будучи основною причиною довгострокових змін клімату. Відмінність температур лежить на поверхні землі своє чергу викликає різницю у полі атмосферного тиску.
Причиною зміни клімату є динамічні процеси на Землі, зовнішні впливи, такі як коливання інтенсивності сонячного випромінювання, і з недавніх пір діяльність людини. Зміни у сучасному кліматі (у бік потепління) називають глобальним потеплінням.
Як і погода, клімат залежить від кількості сонячної радіації (від широти), від переміщення повітряних мас, атмосферних фронтів, циклонів та антициклонів (від циркуляції атмосфери), від властивостей та форм земної поверхні.
Викопні види палива – вугілля, нафта та газ — роблять найбільший внесок у глобальну зміну клімату: на їхню частку припадає понад 75 відсотків глобальних викидів парникових газів та майже 90 відсотків усіх викидів вуглекислого газу. Покриваючи землю, викиди парникових газів затримують сонячне тепло.