L’effet de serre est un phénomène naturel par lequel certains gaz présents dans l’atmosphère absorbent une partie du rayonnement émis par la surface de la Terre et le renvoient vers celle-ci, contribuant à la réchauffer. Depuis plus d'un siècle, les activités humaines l'amplifient, principalement par l'émission de dioxyde de carbone (CO₂), de méthane (CH₄) et de protoxyde d’azote (N₂O). Les sols échangent en permanence ces différents gaz à effet de serre avec l’atmosphère, agissant comme puits ou source selon les conditions pédoclimatiques et l’usage des sols. A l’échelle mondiale, on estime que les trente premiers centimètres de sol représentent un réservoir de carbone 2 à 3 fois plus important que la biomasse végétale ou l’atmosphère. Les sols contribuent aussi très fortement aux émissions de N₂O via la fertilisation azotée et de CH₄ en zones humides. Les sols forestiers bien drainés sont considérés comme des puits de méthane. En France métropolitaine, les stocks de C dans les sols ont été évalués entre 3 et 4 milliards de tonnes de C et ce sont principalement des émissions de N₂O qui sont observées. Les activités humaines peuvent affecter fortement et rapidement les sols et les émissions de gaz à effet de serre par :

• les changements d’occupation des sols comme la mise en culture d’une prairie ou l'artificialisation qui aboutiront à un déstockage de C et à des émissions accrues de N₂O.
• l'effet des pratiques des agriculteurs et des forestiers sur la productivité végétale et la gestion des apports de fertilisants (ex: fertilisation azotée, couverture du sol en hiver), l'aération du sol (ex: tassement du sol), le retour au sol de matières organiques (ex: apports de composts, exportation des pailles, gestion des rémanents forestiers) et la minéralisation des matières organiques du sol (ex: travail du sol).

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