대형 산불이 발생하면 이산화탄소와 같은 온실가스를 내뿜기 때문에 지구온난화에 직접적인 영향을 미치게 된다. 산불이 내뿜는 뿌연 연기는 햇빛을 차단하기 때문에 특정 지역의 기후에도 영향을 미칠 수 있다. 특히 산불이 탈 때 만들어지는 검은 연기 그을음은 태양에너지를 흡수해 지구를 뜨겁게 만든다. 결국 지구의 온도를 높이게 되는 것이다. 검은 연기 그을음이 지구를 뜨겁게 하는 정도는 같은 양의 이산화탄소에 비해 아주 큰 것으로 알려졌다. 대형 산불 발생 지역이 확대됨으로 인하여 나무에 저장된 탄소를 기체 형태의 이산화탄소로 변환시켜 추가적인 온난화를 초래한다. 그리고 살아있는 나무와 지상에 쓰러져 쌓여있는 죽은 나무, 수피, 나뭇잎, 낙엽, 부엽 등은 어마어마한 탄소 창고라고 할 수 있다, 산불이 발생하였을 경우, 그 산불의 규모나 범위에 상관없이, 그 면적만큼 저장되던 탄소들은 대기 중으로 방출되게 된다. 또한 일산화탄소와 에어로졸 입자가 대기로 살라지고 식물이 성장할 수 있는 서식지를 감소시켜 땅의 침식과 건조를 가속화시킨다. 그래서 북미와 인도네시아 등에서 초대형 산불이 일어나면 이런 온실효과도 아주 커지게 되는 것이다.
대형 산불과 기후변화는 중요한 상관관계를 가지고 있다. 더 따뜻해진 온도로 인해 산불은 보다 많이 발생하고, 이렇게 대형 산불이 늘어나면서 지구온난화가 심해지고, 지구온난화로 기온이 오르면 또 대형 산불이 늘어나게 되는 상관관계가 큰 문제가 되고 있다. 지구온난화로 기온이 올라가고 가뭄지역이 늘어나면 다시 대형 산불이 늘어날 가능성이 커진다. 지구온난화는 산불을 부추기고 산불은 지구온난화를 부추기게 된다. 산불은 단순히 목재소실로 끝나는 것이 아니다. 산불의 연기와 산불로 인하여 멀리 날아간 미세먼지는 인근 주민들의 폐와 심장 질환이나 천식 등 만성 질환에도 악영향을 미치게 된다. 산불로 인해 서식지가 위협을 받은 야생동물들이 사람이 사는 곳까지 내려와 농작물 피해뿐만 아니라 새로운 괴질도 우려된다. 그리고 멸종 위기의 야생동물들 또한 산불로 인해 점차적으로 사라질 위기에 처해있다. 특히 봄철 산불이 야생동물의 짝짓기와 번식에 매우 중요한 시기에 발생되면 생태계의 교란이 크다.
그동안 과학자들은 광범위한 연구 없이 특정 기상현상을 인간 활동에서 비롯된 기후변화의 직접적인 결과로 단정할 순 없다는 신중한 입장을 고수해 왔다. 그러나 다양한 연구가 진행되면서 인간이 기후변화를 ‘범인’으로 직접 지목하는 사례는 점점 늘고 있다. 미국 기상학자 제니퍼 프랜시스는 “이상기후가 넘쳐나고 있다”고 했고, 스탠퍼드대 교수도 “지구의 80%가 넘는 지역에서 지구온난화가 기록적인 폭염 가능성을 높이고, 절반가량 지역에선 기록적인 홍수 위험을 늘렸다는 걸 확인했다”고 밝혔다. 유럽 과학계에서도 지금의 북유럽 지역 폭염은 인간이 유발한 기후변화로 두 배 더 악화됐을 수 있다는 연구결과가 나왔다. 다국적 기후분석 연구단체인 ‘세계기후특성(WWA)’ 연구팀은 핀란드와 덴마크, 아일랜드 등 7개 기상관측소 자료를 1900년대 초반과 비교한 뒤 컴퓨터 모델을 통해 지구온난화의 영향을 분석, 이 같은 결론과 함께 “여름 열파는 기후변화의 신호가 분명하다”고 했다.
대형 산불은 막대한 이산화탄소가 생겨 이산화탄소는 지구에 들어온 태양열이 우주 공간으로 나가지 못하게 막는 대표적인 온실 가스이다. 산불이 발생한 현장의 시커멓게 숯으로 변한 토양은 막대한 태양 에너지를 흡수해 지구 온도를 또다시 더 뜨겁게 만든다. 최근 지구촌 곳곳을 강타하고 있는 기록적 폭염과 산불, 홍수는 바로 인간이 초래한 “기후변화의 민낯”이라는 지적이 제기되고 있다. 기후변화 분야의 가장 권위 있는 전문가는 “기후 변화가 없었다면 우리는 지금과 같은 극단적인 폭염과 같은 사태를 보지 않았을 것”이라며 “기후변화에 따른 지구온난화의 충격이 실시간으로 진행되고 있다. 또한 산불이 나면 초본류와 목본류도 타죽지만 땅속에 있는 미생물까지 타 죽음으로 그곳에서 함께 어울려 사는 동물과 곤충도 같이 죽어간다. 산불로 목본 초본류가 일시에 사라지면 토양을 붙잡는 힘이 없어 비가 오면 산사태가 발생 한다. 이런 일련의 과정으로 인하여 지역 환경이 파괴되어 지구 전체에 미치는 영향은 더욱더 커지게 된다.