据报道，科学家研究认为，来自火山的大量二氧化碳的排放，结合大西洋在三叠纪的开化，引起气候变化，导致约34%的全球物种大量灭绝。生物灭绝创造了生态利基，使得恐龙约在2-2.5亿年前的三叠纪时期崛起。
根据研究，2.01亿年以前，火山喷发物增加了大气中的二氧化碳和海洋酸度，在2万年至3万年的时间里，海洋和陆地物种从化石记录中消失。
5.8亿年前，由于二氧化碳迅速增加，生物出现大量灭绝。在整个显生宙（5.42亿年前），主要物种大灭绝与大气中二氧化碳含量和海洋酸度的急剧增加密切相关。引发二氧化碳含量和海洋酸度的急剧增加的原因包括小行星撞击地球、大规模的火山活动、甲烷的喷发、海洋缺氧和极端的冰川等等。
2013年2月，科学家发现二氧化碳水平已经上升至近396.80ppm，去年同期为393.54ppm，这一平均每年增长3.26ppm的速率创下自有记录以来的最高水平。科学家通过进一步的测量表明，北极附近的二氧化碳达到400ppm。根据这一速度，到本世纪末，南极地区的二氧化碳将达到500–600ppm。
此外，数据显示全球碳储量，包括煤炭、石油、油页岩、油砂、天然气和煤层气，含有超过10万亿公吨的碳。如果这些碳全部释放到大气中，将能使大气中的二氧化碳含量提高1000 ppm以上。