人為的に排出され、地球温暖化の原因となると考えられている化学物質をいう。 京都議定書で排出量の削減対象として指定されているのは、二酸化炭素(CO2)、メタン(CH4)、亜酸化窒素(N2O)、ハイドロフルオロカーボン類(HFCS)、パーフルオロカーボン類(PFCS)、六フッ化硫黄(SF6)の6種類である（HFCS、PFCS、SF6を合わせてフッ素ガス類という）。 温室効果ガス排出の削減に当たって削減量を評価するときには、これら6種類のガスを、100年間にわたる温室効果の強さに応じて二酸化炭素に換算する。 その換算値（地球温暖化係数）は、二酸化炭素＝1、メタン＝25、亜酸化窒素＝298、ハイドロフルオロカーボン類＝124～1万4,800、パーフルオロカーボン類＝7,390～1万2,200、六フッ化硫黄＝2万2,800である。 換算評価すると、6種類の温室効果ガスの中で地球温暖化に対する寄与が最も大きいのは二酸化炭素である。 排出量のシェアは、二酸化炭素76.7％（うち56.6％分は化石燃料からの排出）、メタン14.3％、亜酸化窒素7.9％、フッ素ガス類1.1％である（2004年、IPCCによる）。 なお、気候に対する人為的な影響は、温室効果ガスの排出だけでなく、エアロゾル（粉じん）の排出や森林伐採などによっても生じる。

人間活動において、二酸化炭素の排出と吸収が相殺されてゼロであることをいう。 例えば、植物のからだは空気中の二酸化炭素が固定化されたものだから、その燃焼（バイオマス燃料の利用）によって二酸化炭素が排出されてもカーボンニュートラルである。また、人間活動に伴う二酸化炭素の排出量を、自然エネルギーを導入して相殺することもカーボンニュートラルであると考えられる。 カーボンニュートラルは、パリ協定（2015年）で「今世紀後半に温室効果ガスの人為的な排出と吸収を均衡する」旨が示され、また、多くの国において環境政策の長期的な目標とされている。 日本も、2050年までにカーボンニュートラルを達成する目標を設定し、そのために、産業・民生・運輸の各部門でエネルギーの脱炭素化 (エネルギー転換)や徹底した省エネルギー化を推進することとされている。省エネルギー住宅基準を設定して、基準適合を求める取り組みなども、カーボンニュートラルの実現に向けた政策の一つである。  

エネルギー効率が高く、地球環境への負荷が小さい都市（スマートシティ）または地域社会（スマートコミュニティ）のことで、IT技術、再生エネルギー技術などを開発し、それらを都市または地域社会を単位にして高度に連携・統合して活用することに特徴がある。 例えば、住宅やビルのエネルギー利活用を最適に制御するシステムや再生可能エネルギーの供給システムなどをネットワーク化すること、公共交通機関の統合的な運行や信号制御の最適化などによって交通による環境負荷を最小化することなどが考えられている。 このときに中心となる技術は、分散した端末をネットワークによって結合し、双方向通信で制御することによってシステム全体の最適化を図る技術であり、例えばエネルギーの利活用についてはスマートグリッドがそれに当たる。 スマートシティやスマートコミュニティは社会的な制御を伴うことから、その実現のためには技術開発だけでなく社会的な合意が必要である。

都市における温室効果ガスの排出を抑制するための計画をいい、「都市の低炭素化の促進に関する法律」に基づき市町村が作成する。 計画は、 1．都市機能の集約化 都市サービス施設等の集約事業、集約駐車場の整備など 2．公共交通機関の利用促進 LRT等の整備、共同輸配送の実施など 3．建築物の低炭素化 低炭素建築物・住宅の整備など4. 緑・エネルギーの面的管理・利用の促進NPO等による緑地の保全及び緑化の推進など によって構成される。 この計画に沿って実施される事業については、費用負担等に関して一定の優遇措置が講じられている。