气候变化是指气候平均值和气候离差值出现了统计意义上的显著变化，如平均气温、平均降水量、最高气温、最低气温，以及极端天气事件等的变化。人们常说的全球变暖就是气候变化的重要表现之一。
《联合国气候变化框架公约》将 “气候变化”定义为：“经过相当一段时间的观察，在自然气候变化之外由人类活动直接或间接地改变全球大气组成所导致的气候改变。”这就将因人类活动而改变大气组成的“气候变化”与归因于自然原因的“气候变率”区分开来。
在地球运动的漫漫历史中，气候总在不断变化，究其原因可概括为自然的气候波动和人为因素两大类。
据国家气候中心副主任罗勇介绍，气候变化的原因可能是自然的内部进程，或是外部强迫，或者是人为地持续对大气组成成分和土地利用的改变等。
科学研究认为，太阳辐射的变化、地球轨道的变化、火山活动、大气与海洋环流的变化等是造成全球气候变化的自然因素。而人类活动，特别是工业革命以来人类活动是造成目前以全球变暖为主要特征的气候变化的主要原因，其中包括人类生产、生活所造成的二氧化碳等温室气体的排放、对土地的利用、城市化等。
