碳循环简图，红色部分来自人类，数据单位：亿吨/年
植物不只通过光合作用捕获空气中的二氧化碳，它还会通过呼吸作用释放二氧化碳，只不过它们吸收的碳更多；动物会吸入氧气呼出二氧化碳，这些碳大多来自它们所吃的植物。这使得大气中的碳基本保持平衡状态。
由于人类生产活动燃烧大量化石能量，将亿万年来积聚在地下的碳快速释放到大气中；同时又通过砍伐森林获取木材、发展农业减少了植物转化碳的能力，因此在工业革命后大气中碳的存量呈现快速上升的趋势，这将导致全球气候变暖。
碳排放可能导致气候变暖
照目前的势头，大气中二氧化碳的浓度会不会无限制地上升呢？不一定。土壤通过呼吸作用每年向大气中释放超过1000亿吨元素碳，比人类碳排放要多出十倍以上，但大气中二氧化碳的增量并没有那么多，这在本文的开始部分我们就已经做了计算。这是因为大气中有一多半的二氧化碳被海洋和陆地吸收了，二氧化碳或溶解在水里中和了海水的碱性（海洋的PH值约为8.2），或在阳光的照射下以碳酸盐的形式被封存在了土壤里。随着太阳光照度的增强，被土壤吸收的碳会越来越多，据计算，大气中的二氧化碳浓度有可能在6亿年后达到一个历史低点，这对于植物来说并不是件好事情。
土壤会释放二氧化碳，也会在阳光的作用下吸收大量碳
为什么说化石能源不可再生？我们通过分析地球碳循环的过程，可以发现石油和煤炭是能够再生的，为什么几乎所有的宣传资料甚至包括我们的教科书中都将化石能源列为不可再生资源呢？
因为化石能源的再生过程是以亿年为时间单位计算的，对于人类来说这个过程太漫长了。我们人类从智进化至今仅仅20万年，人类利用化石能源的历史仅数千年，大规模开采煤炭石油也只有数百年时间。相对于石油和煤炭的产生，人类消耗它们的速度简直快如闪电，即使今天海洋中的浮游生物、森林中的树木有可能再变成石油与煤炭，到那时候人类是否还能存在都将是未知数。从人类发展的角度看，化石能源是不可再生的。
碳循环
我们的脚下埋藏着超过4万亿吨的煤炭、有数千亿吨碳储存在石油里，更有1.5亿亿吨的碳被封存于干酪根，它们会在合适的地下转化为新的油气田，看起来石油与煤炭是取之不尽的。问题是当这些碳被开采出来燃烧后，它们会被排放到大气中，二氧化碳浓度的升高有可能导致全球变暖，并由此引发严重的气候问题，我们必须要加以重视并努力避免。
