Według danych Światowej Organizacji Meteorologicznej, w roku 2017 koncentracja dwutlenku węgla wyniosła 405,5 ± 0,1 ppm (wzrost o 46%, czyli ok. 127 ppm względem roku 1750).
Źródła naturalne Ilość dwutlenku węgla wydzielanego do atmosfery ziemskiej ze źródeł naturalnych jest 20 razy większa od emisji pochodzenia antropogenicznego (związanej z aktywnością ludzką). Występowanie innych od powyższych danych wynika z odmiennego zdefiniowania naturalnych źródeł emisji gazów cieplarnianych. Antropogeniczna emisja dwutlenku węgla jest pięciokrotnie mniejsza od naturalnej, zdefiniowanej jako działalność wulkaniczna i procesy zachodzące w glebie. Naturalne emisje dwutlenku węgla są kompensowane przez naturalne procesy jego pochłaniania, takie jak np. wietrzenie skał i fotosynteza. W efekcie przed początkiem okresu masowego spalania paliw kopalnych przez człowieka ilości dwutlenku węgla dostarczanego i odbieranego z atmosfery równoważyły się, przez co jego stężenie atmosferyczne pozostawało na poziomie 260–280 ppm w czasie 10 000 lat między maksimum ostatniego zlodowacenia a początkiem rewolucji przemysłowej.