Der Kohlenstoffkreislauf beinhaltet die Bewegung von Kohlenstoff zwischen Atmosphäre, Biosphäre, Ozeanen und Geosphäre. Seit der Industriellen Revolution vor etwa 150 Jahren sind menschliche Aktivitäten wie die Verbrennung fossiler Brennstoffe und Entwaldung haben begonnen, sich auf den Kohlenstoffkreislauf und den Anstieg von Kohlendioxid in den Atmosphäre. Menschliche Aktivitäten beeinflussen den Kohlenstoffkreislauf durch die Emission von Kohlendioxid (Quellen) und die Entfernung von Kohlendioxid (Senken). Der Kohlenstoffkreislauf kann beeinträchtigt werden, wenn Kohlendioxid entweder in die Atmosphäre freigesetzt oder aus der Atmosphäre entfernt wird.
Bei der Verbrennung von Öl oder Kohle wird Kohlenstoff schneller in die Atmosphäre freigesetzt als entfernt. Dadurch steigt die Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre. Erdgas, Öl und Kohle sind fossile Brennstoffe, die üblicherweise zur Stromerzeugung in Kraftwerken, für den Verkehr, in Haushalten und in anderen Industriekomplexen verbrannt werden. Die wichtigsten Industrieaktivitäten, die Kohlendioxid emittieren und den Kohlenstoffkreislauf beeinflussen, sind Erdölraffination, Papier-, Nahrungsmittel- und Mineralienproduktion, Bergbau und die Herstellung von Chemikalien.
Wenn Pflanzen Kohlendioxid aus der Luft entfernen und speichern, wird der Vorgang als Kohlenstoffbindung bezeichnet. Land- und forstwirtschaftliche Methoden können beeinflussen, wie viel Kohlendioxid der Atmosphäre entzogen und von den Pflanzen gespeichert wird. Diese Kohlendioxidsenken können landwirtschaftliche Betriebe, Wiesen oder Wälder sein. Die menschliche Aktivität bei der Bewirtschaftung von Ackerland oder Wäldern beeinflusst die Menge an Kohlendioxid, die durch Pflanzen und Bäume aus der Atmosphäre entfernt wird. Diese Kohlendioxidsenken beeinflussen den Kohlenstoffkreislauf, indem sie die Kohlendioxidmenge in der Luft verringern.
Abholzung ist die dauerhafte Entfernung von Bäumen aus Wäldern. Durch die dauerhafte Entfernung der Bäume werden keine neuen Bäume mehr gepflanzt. Diese großflächige Entfernung von Bäumen aus Wäldern durch den Menschen führt zu einem erhöhten Kohlendioxidgehalt in der Atmosphäre, da Bäume kein Kohlendioxid mehr für die Photosynthese absorbieren. Dadurch wird der Kohlenstoffkreislauf beeinflusst. Laut National Geographic ist die Landwirtschaft die Hauptursache für die Entwaldung. Landwirte entfernen Bäume in großem Maßstab, um die Anbaufläche für Nutzpflanzen und Vieh zu vergrößern.
Menschliche Aktivitäten können den Kohlenstoffkreislauf beeinflussen, indem sie Kohlendioxid auffangen und im Untergrund speichern, anstatt es in die Atmosphäre freizusetzen. Dieser Vorgang wird als geologische Sequestrierung bezeichnet. Nach Angaben der US-Umweltschutzbehörde (Environmental Protection Agency) könnten durch geologische Sequestrierung große Mengen an Kohlendioxid über einen längeren Zeitraum und reduzieren somit die Kohlendioxidkonzentrationen überirdisch.