氣候變遷係指氣候（含溫度、雨量、溼度等因素）在某段時間的平均狀態發生變異，它不是永遠不變的，而是隨著控制它的因素而改變，基本上是要看主環流帶的性質而定。假定能保持過去一百萬年的溫度紀錄，我們就可以知道，在這一段時期內，有各種時間幅度的較暖期和較冷期相互交替。以大幅度來說，地球的氣候是從較冷的冰期（ice age）和較暖的間冰期（interglacial）來回擺動，自此逐漸縮小時間幅度，一直到逐年的變動。這些變化的大部分證據，得自性質不同的沉積物以及沉積物內所含的動植物遺體。地球有了人類之後，才有關於氣候的符號文字紀錄，近代則靠著氣象觀測儀器而有了精確的氣候紀錄。

第1次大冰期（寒武紀）發生在6億年前，此後一直是溫暖的氣候，直到距今2億幾千萬到3億年前又發生第2次大冰期，但後來又轉暖了。到了兩百萬年前，又有新生代第4紀更新世的大冰期，直到現在，我們還在這一個大冰期內。

大冰期內，溫度也有波動，在更新世歷時兩、三百萬年內，總共出現了4次重要的冰河推進。最近1次的冰河撤退，大約在1萬到1萬1千年前，此後溫度回升。過去5千年內，中國大陸也可以找到4個溫暖期和4個寒冷期。以朝代來說，從三國到南北朝的溫度較低，隋唐到五代時溫度顯然升高，北宋到南宋，溫度降低，一直到清朝都較正常為冷，雖然其間也有變動，但以南宋和元朝變動最大，20世紀後才回復正常。

1890年開始，全球有增暖現象，但是到了20世紀的40年代又有了新的轉變，氣候再轉冷，極端和災害性天氣頻頻出現。進入21世紀之後，全球暖化造成雪地、冰層與冰川消融及海水面上升，衝擊全世界數億人的生活。

據氣候學家的分析及研究，導致地球氣候發生變遷的原因相當的複雜，主要的影響因子有：天文因素的變化、太陽輸出能量的變動、大陸飄移影響、海流、造山運動、火山噴發，以及大氣中二氧化碳的增加等等。
                                                                                                                                       （資料來源：中央氣象局）