盡管我們看不到、摸不到、嗅不到，大氣卻無時無刻不在周圍輔佑著我們，如果沒有大氣，人的生命隻能維持幾分鍾。地球由大氣包裹著，它不但供應人類所需的氧氣，還調節晝夜的溫度和濕度，使地球比較適合人類居住。另外大氣還可以吸收外層空間的大部分宇宙射線，是地球生命的一道屏障。
大氣中約有5.5×1015t的氣體混合物，大部分是氮（78.09％）和氧（20.95％），並帶有少量水汽和二氧化碳（0.03％），以及更少量的其他物質。大氣總重量的99％是在30km高度以下，離地麵越遠，空氣越稀薄，隻有在海拔6.4km內有足以維持生命的氧氣。在海拔3km的高原，空氣中含氧隻有10％~15％，氣壓隻有53.3~66.6kPa。
隨著人類社會的不斷發展，人類對大氣的幹擾、破壞造成的大氣汙染越來越嚴重。大氣汙染物的種類很多，主要有工業汙染源、農業汙染源、交通汙染源和生活汙染源。目前空氣汙染指數用於表示城市的短期空氣質量狀況和變化趨勢，是根據空氣環境質量標準和各項汙染物的生態環境效應及其對人體健康的影響來確定汙染指數的分級數值及相應的汙染物濃度限值。溫室效應溫室氣體二氧化碳（CO2）通常不被認為是汙染物，因為它是空氣的正常組分，並直接存在於動物、植物生命的攝取和排出之中，如CO2是呼吸的產物和光合作用的反應物。火力發電廠、內燃機和水泥工業是釋放CO2的主要工業來源。還有許多其他來源，如家庭取暖、垃圾焚燒和細菌氧化腐殖質等。據統計人類每年排出的CO2其中大部分被植物吸收，但仍有百億噸左右進入大氣。
空氣中CO2大幅度增加，有兩方麵潛在的危害。一是提高大氣的溫度和增加海洋的酸性。大氣中的CO2起著類似於暖房上玻璃（或塑料）的作用，可使太陽光中短波長的光通過而吸收其長波部分，CO2轉而又放出吸收的熱輻射，其中一些返回大地，而另一些則通過碰撞使其他分子能量增加。淨效果使低層大氣的溫度增加，這種能強烈吸收地麵長波輻射從而加熱大氣，使大氣升溫的現象稱為"溫室效應"。全球變暖將導致海平麵上升、高山雪線上移。據科學家們估計，到21世紀中葉，地球表麵平均溫度將上升1.5~4.5℃、海平麵將上升20~165cm。海水的上漲將會帶來災難性後果，人口稠密的沿海城市將會被海水淹沒，地球將成為水球。產生"溫室效應"的氣體除CO2外，還有CH4、H2O、N2O、O3，及氟利昂（CFC）等。
目前，由於我國大規模的開發和使用化石燃料，向大氣排放的溫室氣體越來越多，尤其是CO2氣體，使溫室效應不斷加劇。CH4氣體的溫室效應是CO2的60倍。CH4來自汽車尾氣及掩埋垃圾所產生的沼氣。近一百多年，全球平均氣溫上升是不爭的事實，目前有記錄以來，最熱的年份是1998年，其次是2005年、2002年、2003年、2004年。全球氣候變暖，導致了冰川融化、冰蓋縮小、冰架斷裂。氣象觀測發現，過去幾十年，北極永久海冰在減少，冰川和凍土在融化。冰川融化導致海平麵升高，較低地勢的海島及海洋沿岸城市就會麵臨被淹沒的危險。聯合國政府氣候變化專門委員會曾發布氣候評估報告指出，如果全球平均氣溫的升高按目前狀況持續千年的話，會最終導致格陵蘭冰蓋的完全融化，進而導致海平麵升高約7m。更可怕的是，如果南極冰蓋全部融化，全球海平麵將升高60m，給地球造成的災難將是毀滅性的。
幹冰——街道上的商販用來冷藏雪糕如今人們一提到二氧化碳，就想到它是溫室效應的禍首，其實二氧化碳有時作用很大。街道上的商販就是用固態二氧化碳——幹冰冷藏雪糕的，這是運用了固態幹冰（二氧化碳，CO2）升華的原理，固態二氧化碳可以直接升華為氣態，在升華的過程中吸收熱量，使雪糕保存在低溫的環境中；由於二氧化碳直接由固態轉變為氣態，又不會沾濕雪糕。幹冰不僅可以用於速凍食品也可以用於航空食品，幹冰還可以用於長短途冷藏運輸，攝影棚及舞台煙幕也需要幹冰；金屬製冷，醫療冷凍都需要幹冰。
氣候變化是當今世界上關注的熱點問題和麵臨的巨大挑戰之一，世界各國正在積極致力於減緩全球溫室氣體排放的增長速度。1992年5月在巴西裏約熱內盧的聯合國環境大會通過了《聯合國氣候變化框架公約》，並於1994年3月生效。此後每年召開一次公約締約方大會（COP），至今已召開過8次締約方大會。1997年在日本京都召開的公約第3次締約方大會上，由159個國家簽署了《京都議定書》，於2005年生效。議定書以法律形式要求41個工業化國家控製並減少6種溫室氣體的排放，並規定了這些國家減少排放的限額，其目標是在2008~2012年間，工業化國家的溫室氣體排放量要在1990年的基礎上平均削減5％。減排主要有兩個途徑：一是直接減排即工業減排；二是間接減排即發揮森林固碳的特殊作用。這標誌著地球村的人們已經邁出了共同努力保護氣候資源的重要一步，是國際社會為保護全球氣候采取的一項重大而具體的行動。這是人類曆史上首次以法規的形式限製溫室氣體排放，而協議隻能減少十分之一溫室氣體的排放量。我國經濟進入高速發展階段，資源消耗量大，環保壓力大。既要保持國民經濟不斷快速地增長，又要保護環境，限製大量開發和使用化石能源，積極開發和利用新能源，是一項重大而艱巨的課題。