Главни извори угљен-диоксида су: сагоревање / употреба фосилних горива; коришћење земљишта за садњу великих поља усева, дисање људи, биљака и животиња, разлагање земљишних материјала, сагоревање аутомобилских горива, производња и разне технологије које се користе у фабрикама и масовној производњи, размена океанског гаса и атмосфере (ваздуха).

Можемо их поделити на природне и људске изворе емисије угљен-диоксида. Природни извори укључују разлагање, емисије океана и дисање. Људски ресурси потичу из активности као што су производња цемента, крчење шума и сагоревање фосилних горива као што су угаљ, нафта и природни гас.

Због људске активности, концентрација угљен-диоксида у атмосфери значајно расте. До сада је достигао опасне нивое који нису виђени у последња 3 милиона година. Људски извори угљен-диоксида су много мањи од природних, али су пореметили природну равнотежу која је постојала хиљадама година пре људског утицаја.

Главне претње повећању количине угљен-диоксида долазе од: урбанизације (пренасељености великих градова); крчење шума; проширење пољопривреде и пољопривредног земљишта на рачун природног земљишта; изградња дугих аутопутева са више трака; коришћење угља за грејање и производњу.

Највећи људски извор емисије угљен-диоксида је сагоревање фосилних горива. Ово производи 87% расположивог угљен-диоксида. Сагоревањем ових горива ослобађа се енергија која се најчешће претвара у топлоту, електричну енергију или енергију за транспорт. Неки примери где се ова горива користе су у електранама, аутомобилима, авионима и индустријским објектима.

Три најчешће коришћена фосилна горива су угаљ, природни гас и нафта. Главне економске области које користе фосилна горива су: електрична/топлотна енергија, саобраћај и индустрија.

Крчење шума је одговорно за већину угљен-диоксида. Крчење шума је трајно уклањање живих шума и најважнији је вид промене коришћења земљишта. Шуме у многим областима су посечене за дрвну грађу или спаљене за фарме и испашу. Када се пошумљено земљиште искрчи, ослобађају се велике количине гасова стаклене баште и то доводи до повећања нивоа угљен-диоксида.

Дрвеће се понаша као понори угљеника. Они уклањају угљен-диоксид из атмосфере фотосинтезом. Фотосинтеза је процес којим зелене биљке и неки други организми користе сунчеву светлост за стварање хранљивих материја из угљен-диоксида и воде. Када се шуме крче да би се створиле фарме или пашњаци, дрвеће се сече или спаљује, или оставља да труне, то додаје угљен-диоксид у атмосферу.

Многи индустријски процеси емитују угљен-диоксид директно сагоревањем фосилних горива. Производња цемента за изградњу зграда производи највећу количину угљен-диоксида међу свим индустријским процесима. Производња челика је још један индустријски процес који је главни извор угљен-диоксида. Фосилна горива се користе за стварање хемикалија и петрохемијских производа, што такође доводи до повећања количине овог гаса.

Осим што настаје људском активношћу, угљен-диоксид се ослобађа у атмосферу природним процесима. Океани, земљиште, биљке, животиње и вулкани Земље су природни извори овог гаса. Највећи природни извор емисије угљен-диоксида је океан. Он производи 43% природне емисије угљен-диоксида. Океани садрже растворени угљен-диоксид, који се испушта у ваздух на површини мора. Важан природни извор угљен-диоксида је и дисање биљака и животиња, које чини 29% природних емисија.

Други важан природни извор угљен-диоксида је дисање и разлагање тла. Многи организми који живе у земљишту користе дисање за производњу енергије. Међу њима су и они који разграђују мртви органски материјал. Оба процеса ослобађају угљен-диоксид као нуспроизвод. Годишње ови организми у земљишту производе око 220 милијарди тона угљен-диоксида.

Мале количине угљен-диоксида се такође стварају вулканским ерупцијама.