森林砍伐，尤其是破壞熱帶雨林，是造成氣候變遷的元凶之一。 科學家估計因為森林的流失和改變土地的使用方式，佔了人類活動所排放二氧化碳量的23%。

就像孩童在學校裡所學到的，樹木和其他植物在生長過程會吸收空氣中的二氧化碳，同時利用太陽的光能進行光合作用，將二氧化碳轉化後的產物，組成了樹木本身。這是大氣中碳循環的一環。

一座成熟的森林所吸收的二氧化碳並不一定大於所釋放的，然而，當樹木死亡後，無論是腐爛或是燒毀，樹木本身所儲存的二氧化碳會再度釋放到大氣中。換言之，在氣候變遷的架構之下，一座成熟森林的重要性並不在於降低大氣中二氧化碳的濃度，而是在於森林本身能夠儲存大量的二氧化碳，就像是二氧化碳儲存池般。如果森林被燒毀或是砍伐，那麼大部分的二氧化碳就會釋放回到大氣中，增加大氣中的二氧化碳濃度。

當然，這個過程也可以逆向發生。如果在原本沒有樹木的地方種植樹木，隨著其成長過程會吸收二氧化碳，降低大氣中的濃度。樹木、植物和其他土地為基礎的「碳匯(carbon sink)」被認為每年能夠吸收超過1/4人類所排放的二氧化碳─但是這現象會隨著全球暖化而改變。

不出所料，樹木和當地及全球氣溫的關係非常地複雜，不單單只是吸收與釋放溫室氣體而已。森林對當地微氣候系統有極大影響，也會影響地球所吸收的陽光量，雪域若有種植樹木的新區域，這區域的地表被樹木遮擋而變暗，也減少了陽光反射回太空的量，使得這區域變得更溫暖。