Depuis le 19è siècle, des équipes de chercheurs de la communauté scientifique internationale travaillent sur l'impact de l'activité humaine. Cette somme de connaissances a servi de base aux acteurs de la COP21.
L'hypothèse d'un lien entre la température moyenne du globe et le taux de dioxyde de carbone dans l'atmosphère est ancienne, puisqu'elle a été formulée pour la première fois en 1895 par le Prix Nobel de Chimie Svante Arrhenius.
L'ingénieur anglais Guy Callendar, puis en 1956 le physicien américain Gilbert Plass ont établi puis théorisé la relation entre l'accroissement des rejets industriels de CO2 et les premières observations de réchauffement climatique planétaire.
L'amélioration des appareillages, la multiplication des observations, la mobilisation progressive de la communauté scientifique pour comprendre les mécanismes de l'évolution du climat présent, mais aussi passé, permettent qu'en 1979 soit énoncée sur la scène diplomatique internationale l'hypothèse d'un impact de l'activité humaine sur le climat lors de la première conférence mondiale sur le climat qui s'est tenue à Genève.
Pour comprendre et répondre à cette menace planétaire, est initié sous l'impulsion du G7 par l'Organisation météorologique mondiale (OMM) et le Programme des Nations unies pour l'environnement (PNUE) le plus grand projet de coopération scientifique de notre histoire : l'International Panel on Climate Change (IPCC) ou Groupe international d'expertise sur le changement climatique (GIECC).
Cette mobilisation de milliers de scientifiques de par le monde a permis à partir de synthèses des productions scientifiques d'établir la responsabilité des activités humaines sur l'évolution du climat, de modéliser cette évolution et d'en prévoir les conséquences.
Depuis lors, élaboration d'un consensus scientifique et négociations internationales sont étroitement mêlées :