Gan klimata pārmaiņas, gan globālā sasilšana daudz laika pavada ziņās, un ir svarīgi atšķirt šos divus saistītos jēdzienus. Vienkārši sakot, “klimata pārmaiņas” attiecas uz ilgtermiņa izmaiņām Zemes klimatā, kurās klimats radikāli atšķiras no paredzamās normas. “Globālā sasilšana” ir klimata pārmaiņu veids, un šo terminu parasti lieto īpaši, lai apzīmētu klimata pārmaiņas, kas sākās 20. gadsimtā. Gan klimata pārmaiņas, gan globālā sasilšana ir tēmas, kas interesē zinātniekus, paleontologus un ekologus.
Vairāki faktori var ietekmēt Zemes klimatu, izraisot klimata pārmaiņas un globālo sasilšanu, sākot no vulkānu izvirdumiem līdz cilvēku radītajam piesārņojumam. Izmantojot arheoloģiskos un paleontoloģiskos pierādījumus, zinātnieki ir dokumentējuši daudzus klimata pārmaiņu gadījumus Zemes pagātnē, un viņi ir pārbaudījuši, kā, kāpēc un kad šīs izmaiņas notika, izmantojot vairākus indikatorus, lai izsekotu šiem notikumiem.
Apledojums ir galvenais klimata pārmaiņu rādītājs. Kad planēta piedzīvo atdzišanu, palielinās apledojums, kā tas notika ledus laikmeta laikā. Līdz ar sasilšanas tendencēm attiecīgi samazinās apledojums. Atmosfērā izšķīdušās gāzes, ziedputekšņu līmenis un lietusgāzes var arī sniegt norādes. Aplēses par vēsturiskajām temperatūras un klimata izmaiņām var iegūt, izmantojot pierādījumus, piemēram, ledus serdes, kā arī mūsdienu ziņojumus, piemēram, diskusijas par neparasti siltām ziemām vai sarežģītām augšanas sezonām.
Zeme ir piedzīvojusi klimata pārmaiņas kopš tās radīšanas, un tas nepārprotami ir dabisks process, kā liecina zinātnieku dokumentētās ilgtermiņa tendences. Globālā sasilšana ir kļuvusi par problēmu, jo šķiet, ka sasilšanas tendence ir krasi paātrināta un smagāka nekā iepriekš dokumentētie sasilšanas periodi. Daži pētnieki ir norādījuši, ka cilvēka darbībai ir bijusi nozīme globālās sasilšanas tendencēs un ka var būt nepieciešams mainīt cilvēka dzīvesveidu, lai novērstu papildu kaitējumu.
Gan klimata pārmaiņu, gan globālās sasilšanas jautājumi ir svarīgi. Izmaiņas Zemes klimatā vēsturiski var izskaidrot dažu dzīvnieku izzušanas modeļus, kā arī cilvēku migrācijas modeļus un vēsturiskus notikumus, piemēram, badu un mēri. Kā liecina pētījumi par klimata pārmaiņām un globālo sasilšanu, nelielām temperatūras, nokrišņu un citu klimatisko faktoru svārstībām var būt milzīga ietekme. Tikai dažu grādu atšķirība var radīt nopietnas problēmas, kas ir īpaši satraucošs jautājums pārapdzīvotajā pasaulē, kur pārtikas trūkums un pieejamās zemes samazināšanās var izraisīt nopietnas socioloģiskas problēmas.