Gaia teorija ir zinātniska hipotēze, kas radās pie doktora Džeimsa Lavloka 1960. gados. Loveloks apgalvo, ka zeme un tās fiziskā uzbūve, piemēram, tās ģeoloģiskās un ķīmiskās īpašības, ir saistītas ar pasaules ekosistēmām un ka to līdzāspastāvēšana ietekmē, ja ne pilnībā nosaka, ģeoloģiskos, ķīmiskos un bioloģiskos apstākļus, tostarp klimatu. zeme. Daudzi Gaia teoriju salīdzina ar izpratni par zemi kā vienotu organismu. Sākotnēji Lavloka ideja tika dēvēta par Gaia hipotēzi, bet kopš tā laika tika saukta par Gaia teoriju, jo tā spēj palīdzēt paredzēt dažus Zemes uzvedības veidus.
Zinātnieki zina, ka lielākā daļa Zemes procesu ir sarežģīti un mijiedarbojas viens ar otru. Loveloks apgalvo, ka visas zemes ekosistēmas mijiedarbojas viena ar otru, katra veidojot būtisku zemes struktūras sastāvdaļu un regulējot zemi. Tas, kā apgalvo Lovelock, ir tas, kā daudzi dažādie zemes procesi, neatkarīgi no tā, vai tie ir bioloģiskie, ģeoloģiskie, ķīmiskie vai klimatiskie, saglabājas stabili.
Katrs process pastāv gan pats par sevi, gan saistībā ar citiem procesiem, gan attiecībā pret zemi kopumā. Piemēram, ūdeņradis pazustu no zemes atmosfēras, ja tajā nebūtu noteiktas bioloģiski ražotas gāzes, piemēram, metāns. Ja nebūtu atsevišķu dzīvo organismu, oglekļa dioksīda daudzums atmosfērā palielinātos līdz aptuveni 30 reizēm lielākam par pašreizējo līmeni, kas izraisītu lielāku siltumnīcas efektu, paaugstinot zemes atmosfēras temperatūru, kā arī mainot tās ķīmisko sastāvu. un padarot zemi daudz mazāk piemērotu dzīviem organismiem.
Loveloks apgalvo, ka gandrīz nemainīga Zemes virsmas temperatūra atbalsta Gaia teoriju citā veidā. Kopš dzīvības sākuma Saules enerģija ir palielinājusies par 30%, kam vajadzēja paaugstināt arī Zemes atmosfēras temperatūru un mainīt tās ķīmisko sastāvu. Vienīgais lielākais nebioloģiskais oglekļa dioksīda avots, kas nepieciešams siltumnīcas efektam — parādībai, kas būtiski ietekmē zemes temperatūru, ir vulkāniskā darbība, kas ir neparedzama, sporādiska un nespēj pašregulēties.
Zemes atmosfēras ķīmiskajam sastāvam no ķīmijas viedokļa jābūt nestabilam un mainīgam. Skābeklim vajadzētu apvienoties ar daudzām citām gāzēm, savukārt metāns būtu nestabils un tam vajadzētu sadegt tik ar skābekli bagātā vidē. Lavloks apgalvo, ka visi Zemes procesi var turpināties un palikt nemainīgi tikai tad, ja tos regulē dzīvi organismi.