Die Hauptquellen von Kohlendioxid in der Atmosphäre sind verrottende Pflanzen, Abfallprodukte durch die Atmung von Tieren und Vulkanausbrüche. Auch menschliche Aktivitäten setzen Kohlendioxid in die Luft frei. Die Hauptquelle dieses Kohlendioxids ist die Verbrennung fossiler Brennstoffe.
Das aus natürlichen Quellen an die Luft abgegebene Kohlendioxid wird in gleichem Maße durch andere natürliche Vorkommnisse entfernt. Dazu gehören die Photosynthese in Pflanzen und die Auflösung im Wasser, vor allem in den Weltmeeren. Daher ist die natürliche Produktion und Entfernung von Kohlendioxid gut ausbalanciert. Infolgedessen ist menschliche Aktivität die Hauptursache für Kohlendioxid in der Luft.
Die Hauptquellen von Kohlendioxid in der Luft durch menschliche Aktivitäten stammen aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe. Stromerzeugung, Verkehr und Industrie sind die drei Bereiche, in denen durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe am meisten Kohlendioxid erzeugt wird. Nach Angaben der Environmental Protection Agency macht die Stromproduktion 38 Prozent der gesamten Kohlendioxidemissionen der Vereinigten Staaten aus. Der Transport von Personen und Gütern macht 32 % aus, während die Industrie 14 % ausmacht.
Der Mensch hat seit Beginn der industriellen Revolution im Jahr 1750 zum Kohlendioxidgehalt der Atmosphäre beigetragen, wie von der EPA angegeben.