空气中二氧化碳的含量理论说应该基本保持恒定。这是由于大气中的二氧化碳始终处于“边增长、边消耗”的动态平衡状态。
大气里的二氧化碳主要由含碳物质燃烧和动物的新陈代谢产生。散布在大气中的二氧化碳有75％被海洋、湖泊、河流等地面的水及空中降水吸收溶解于水中，还有5％的二氧化碳通过植物光合作用，转化为有机物质贮藏起来。这就是二氧化碳占空气成分0.03％（体积分数）始终保持不变的原因。
但研究表明，随着人类生产活动的日益加剧，排放到大气中的二氧化碳量日益增多，大气中二氧化碳浓度含量创下新高。
世界气象组织最新发布的《2008年温室气体公报》指出，2008年大气中的大多数温室气体浓度继续增加，可长期留存的温室气体——二氧化碳、甲烷和氧化亚氮的浓度创下自工业革命以来的新记录——2008年二氧化碳在地球大气中的浓度为385.2ppm。在工业革命前，二氧化碳在大气中的浓度大约为280ppm，这一浓度几乎固定不变。
