从地球有生命开始，大气里二氧化碳含量是波动变化，有高有低，没有单一趋势。今天大气里二氧化碳含量在历史上处于中低水平。
大气演化
地球大气演化经历了三个阶段。
1、原始大气：46亿年前
原始大气有星云气体组成，主要是氢，可能是简单的氢化物，比如水蒸气、甲烷和氨，跟今天的气态行星木星和土星类似。
2、次生大气：45亿年前--20亿年前
火山爆发产生的气体、小行星撞击地球产生的气体，形成了第二阶段的大气，主要由氮气、二氧化碳和惰性气体组成。大部分的二氧化碳溶解于水中，与钙、镁金属发生反应，形成碳酸盐岩石沉积。
早在40亿年前，碳循环的基本特征已经确立。
34亿年前，次生大气层的主要部分是：氮气。
3、现在大气：20亿年前至今
生命出现在35亿年前，直到25亿年前，大气里都没有氧气。25亿年前到5.7亿年前，生命大爆炸，制造氧气的蓝藻等藻类繁盛，氧气急剧增加。
二氧化碳的历史
上图是5亿年前至今，以及从现在推演到2500年的二氧化碳浓度变化图。
5亿年前，海洋生物首次踏上陆地，大气中有7000ppm的二氧化碳。那时的地球跟现在完全不同：温室气体保持了地表的温度，比现在高10度。二氧化碳成为了地球恒温器的主要动力。当大气中二氧化碳含量低时，形成巨大的大陆冰盖，海平面下降。
由于地壳板块运动，岩石风化，二氧化碳溶解于水等因素，大气中的二氧化碳浓度平均每百万年下降13ppm 。
5亿年前到3亿年前，随着大型植物的繁荣成长，植物的根深入地下，加速风化过程，将大气中的碳捕获在石灰岩等岩石中，引发了3亿年前二氧化碳含量的大幅度下降和冰川作用。
3亿年前到2亿年前，地壳板块运动剧烈，超级大陆的分裂，火山活动频繁，释放出足够的二氧化碳，使其在空气中的浓度增加了好几倍。从400ppm增加到1800ppm。
之后，二氧化碳含量缓慢下降。
300万年前，二氧化碳浓度和今天的浓度一样，400ppm。之后一直缓慢下降，在400ppm以下。
第一次工业革命爆发前的1万年内，二氧化碳浓度维持在280ppm左右。
工业革命之后，二氧化碳浓度开始上升，尤其是最近100年，增加速度飞快。1950年，年增长率约为0.7 ppm/年。2005-2014年，年增长率约为2.1 ppm/年。
到了现在，2019年12月17日，浓度是411.79ppm。
如果二氧化碳排放量持续上升，以最不利情况考虑，到2500年，大气浓度将达到2000 ppm，地球温度上升9度。
植物、海洋能帮我们消化二氧化碳，但是吸收远小于人类排放的量。
如果不及时采取必要措施，到2000ppm的浓度时，人类无力承担后果。
