Nghiên cứu về những ảnh hưởng của CO2 đối với khí hậu bắt đầu từ thế kỷ 19; Joseph Fourier phát hiện ra "hiệu ứng nhà kính" trong khí quyển năm 1824, và vào năm 1860, John Tyndall định lượng tác động của mỗi loại khí. Giải thích tiềm năng này về kỷ băng hà đã được điều tra bởi Svante Arrhenius, người đã xuất bản nghiên cứu năm 1896 cho thấy rằng một sự tăng theo cấp số nhân của khí CO2 sẽ gây ra một sự tăng sự tăng theo cấp số cộng của nhiệt độ. Ông cho rằng việc đốt than có thể gây ra hiệu ứng này,và trong một bài viết năm 1938, Guy Stewart Callendar đưa ra bằng chứng rằng điều này đã đang xảy ra rồi. Cả hai coi điều này là một khả năng tốt.[55][56]

Nghĩa vụ quân sự trong những năm 1940 và 1950 đã hỗ trợ nghiên cứu khoa học đối với môi trường. Họ cơ bản quan tâm đến những dữ liệu tác chiến và tiềm năng chiến tranh, nhưng cũng để ngỏ cho các khám phá khoa học hàn lâm. Ví dụ, Gilbert Plass làm việc trên sự truyền bức xạ qua bầu khí quyển cho hệ thống vũ khí, và "vào buổi tối" ông viết những bài cung cấp động lực mới cho thuyết hiệu ứng nhà kính. Nhà hải dương học Roger Revelle đóng một vai trò quan trọng; bài viết năm 1957 đồng tác giả với Hans Suess đã lật đổ giả thuyết rằng đại dương sẽ nhanh chóng hấp thụ khí CO2 tăng lên, và đã được mô tả là "phát đạn khai màn cho cuộc tranh luận về ấm lên toàn cầu". Revelle đã nhanh chóng thông báo cho cả dân chúng và các quan chức chính phủ về những rủi ro, tuyên truyền đề tài của mình rằng "Khi chúng ta tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch với một tốc độ chóng mặt, nền văn minh của chúng ta đang tiến hành một thí nghiệm khoa học hoành tráng."[57][58] Trong những thập kỷ tiếp theo, những mối quan tâm trong dư luận và cộng đồng khoa học về vấn đề này và các vấn đề môi trường khác đã tăng lên. Ngày càng cần nhiều nghiên cứu hơn, và chúng được thực hiện bởi những cơ quan mới bao gồm NASA và NOAA, nhưng nguồn tài trợ trở nên không thường xuyên. Báo cáo Charney năm 1979 xem xét lại tình trạng của việc nghiên cứu khí hậu, kết luận rằng sự ấm lên thực sự đã diễn ra, và "đại dương, vô lăng tuyệt vời và cần cù của hệ thống khí hậu toàn cầu, được mong đợi có thể làm chậm quá trình biến đổi khí hậu có thể quan sát được. Một đường lối hành động chờ đợi-và-xem có thể có nghĩa là chờ đợi cho đến khi quá muộn."[59]

Một phản ứng bảo thủ được dưng lên, phủ nhận các mối lo ngại về môi trường, thứ có thể dẫn tới các đạo luật của chính phủ. Với nhiệm kỳ làm tổng thống của Ronald Reagan năm 1981, ấm lên toàn cầu trở thành một vấn đề chính trị, với những kế hoạch tức thời nhằm cắt giảm chi tiêu cho các nghiên cứu môi trường, cụ thể là liên quan tới khí hậu, và ngừng tài trợ cho việc kiểm soát CO2. Reagan bổ nhiệm James B. Edwards làm Bộ trưởng Năng lượng, người này đã nói rằng không có một vấn đề ấm lên toàn cầu thực sự nào cả. Nghị sĩ Al Gore đã nghiên cứu dưới Revelle và nhận thức được khoa học đang phát triển: ông gia nhập những người khác trong việc sắp xếp các cuộc xét xử cuộc hội từ năm 1981 trở đi, với các nhân chứng là các nhà khoa học bao gồm Revelle, Stephen Schneider và Wallace Smith Broecker. Các cuộc xét xử nhận được đủ sự chú ý của công chúng để làm giảm việc cắt giảm tài trợ cho các cuộc nghiên cứu về khí quyển.[60] Một cuộc tranh luận đảng chính trị phân cực đã phát triển. Vào năm 1982 Sherwood B. Idso đã xuất bản cuốn sách Carbon Dioxide: Friend or Foe? trong đó nói rằng việc tăng CO2 sẽ không làm hành tinh ấm lên, thay vào đó sẽ làm hoa màu tươi tốt và là "thứ gì đó đáng khuyến khích thay vì bị ngăn chặn", trong khi đó phàn nàn rằng giả thuyết của mình đã bị bác bỏ bởi "lực lượng khoa học". Một báo cáo của Cơ quan Bảo vệ Môi trường (gọi tắt là EPA) vào năm 1983 đã nói rằng hiện tượng ấm lên toàn cầu "không phải là một vấn đề trên lý thuyết mà là một mối đe dọa mà ảnh hưởng của nó sẽ có thể cảm nhận thấy trong vài năm tới", với những hậu quả "khôn lường" tiềm tàng.[61] Chính phủ của Tổng thống Reagan phản ứng lại bằng cách gọi báo cáo này là"gieo giắc nỗi sợ hãi", và cuộc tranh chấp này được đưa tin rộng rãi. Sự chú ý của dư luận quay sang những vấn đề khác, rồi phát hiện về lỗ thủng tầng ôzôn ở cực vào năm 1985 đã mang tới một sự hưởng ứng toàn cầu nhanh chóng. Với công chúng, lỗ thủng tầng ôzôn có liên quan tới biến đổi khí hậu và trách nhiệm của những hành động hiệu quả, nhưng sự quan tâm của tin tức đã dần phai đi.[62]

Sự chú ý của công chúng được làm mới lại giữa những cơn hạn hán và sức ấm của mùa hè khi James Hansen làm chứng cho một phiên xét xử của Quốc hội vào ngày 23 tháng 6 năm 1988,[63] tuyên bố một cách tự tin rằng sự ấm lên lâu dài đang xảy ra đồng thời với sự ấm lên gay gắt trong vòng 50 năm tới, và cảnh báo khả năng xảy ra bão và lũ lụt. Sự chú ý của truyền thông đã tăng lên: cộng đồng khoa học đã đạt được đồng thuận rộng rãi rằng khí hậu đang ấm lên, hoạt động của con người rất có khả năng là nguyên nhân chính, và sẽ có những hậu quả nghiêm trọng nếu xu hướng khí hậu này không bị kìm hãm lại.[64] Những sự thật này đã thúc đẩy các cuộc thảo luận về những đạo luật mới liên quan tới lĩnh vực môi trường, thứ bị phản đối bởi ngành công nghiệp nhiên liệu hóa thạch.[65]

Từ năm 1989 trở đi những tổ chức được công nghiệp tài trợ bao gồm Liên minh Khí hậu Toàn cầu (Global Climate Coalition) và Viện George C. Marshall đã theo đuổi việc lan truyền nghi ngờ trong công chúng, trong một chiến dịch đã được phát triển từ trước bởi ngành công nghiệp thuốc lá.[66][67][68] Một nhóm nhỏ các nhà khoa học phản đối sự đồng thuận đối với vấn đề ấm lên toàn cầu trở nên dính líu tới chính trị, và với sự ủng hộ từ các lợi ích chính trị bảo thủ, bắt đầu xuất bản sách và báo thay vì trong tạp chí khoa học.[69] Spencer Weart coi thời kỳ này là thời điểm mà những hoài nghi chính đáng về những khía cạnh cơ bản của khoa học khí hậu đã không còn hợp lý nữa, và những  kẻ tuyên truyền sự mất lòng tin về những vấn đề này đã trở thành những kẻ phủ nhận.[70] Khi lập luận của họ đang ngày càng bị bác bỏ bởi cộng đồng khoa học và những dữ liệu mới, những người phủ nhận quay sang các lập luận chính trị, tạo ra các cuộc tấn công cá nhân vào danh tiếng của các nhà khoa học, và tích cực ủng hộ ý tưởng về một âm mưu ấm lên toàn cầu..[71]

Với sự sụp đổ của chủ nghĩa cộng sản năm 1989 và sự vươn ra quốc tế của các hoạt động vì môi trường tại Hội nghị thượng đỉnh Trái Đất Rio năm 1992, sự chú ý của các viện chính sách bảo thủ Hoa kỳ, thứ đã được tạo ra vào những năm 1970 như một biện pháp đối phó vận dụng trí óc của chủ nghĩa xã hội, đã chuyển từ "nỗi sợ đỏ" (nỗi sợ cộng sản) sang "nỗi sợ xanh lá"  (nỗi sợ các hoạt động vì môi trường), thứ mà họ coi là một mối đe dọa cho mục tiêu tài sản tư nhân, nền kinh tế thị trường thương mại tự do và chủ nghĩa tư bản toàn cầu của họ. Như là một biện pháp đối phó, họ sử dụng chủ nghĩa hoài nghi môi trường để thúc đẩy sự chối bỏ thực tại các vấn đề chẳng hạn như việc mất đa dạng sinh học và biến đổi khí hậu.[72]

Vào năm 1992, một báo cáo của EAP liên kết hút thuốc thụ động với ung thư phổi. Ngành công nghiệp thuốc lá thuê công ty quan hệ công chúng APCO Worldwide, thiết lập ra một chiến lược gồm các chiến dịch astroturfing nhằm gieo rắc sự nghi ngờ về khoa học, bằng cách liên kết mối lo âu hút thuốc với các vấn đề khác, bao gồm cả vấn đề ấm lên toàn cầu, nhằm mục đích biến các ý kiến công luận chống lại sự kêu gọi chính quyền can thiệp. Chiến dịch này miêu tả những mối quan ngại của công chúng là "nỗi sợ hãi vô căn cứ" được cho là chỉ dựa trên "khoa học rác" trái ngược với "khoa học âm thanh" của họ, và thực hiện thông qua các nhóm đằng trước, chủ yếu là sự Advancement of Sound Science Center (TASSC) và trang web Junk Science của nó, điều hành bởi Steven Milloy. Một thư báo của công ty thuốc lá đã bình luận rằng "Nghi ngờ là sản phẩm của chúng tôi vìđó là cách tốt nhất để cạnh tranh với 'số lượng các sự thật' tồn tại trong tâm trí của công chúng. Nó cũng là phương tiện để thiết lập một cuộc tranh cãi." Trong những năm 1990, các chiến dịch thuốc lá tắt ngóm, và TASSC bắt đầu nhận tài trợ từ các công ty dầu bao gồm cả Exxon. Trang web của nó bắt đầu tập trung vào tung ra "gần như tất cả các loại phủ nhận biến đổi khí hậu mà đã tìm được đường thâm nhập vào báo chí phổ biến."[73]

Vào thập niên 90, Viện Marshall bắt đầu vận động chống lại các đạo luật đang tăng lên về các vấn đề môi trường ví dụ như Mưa axít, Sự suy giảm ôzôn, hút thuốc lá thụ đồng, và sự nguy hiểm của DDT.[67][73][74] Trong mỗi trường hợp, lý luận của họ là khoa học quá không chắc chắn để bào chữa cho bất cứ sự can thiệp nào của chính phủ, một chiến lược mượn từ những nỗ lực trước đây nhằm làm giảm tầm quan trọng của các tác động tới sức khỏe của thuốc lá vào thập niên 80.[66][68] Chiến dịch vận động này tiếp tục trong vòng hai thập kỷ tiếp theo.[75]

Những nỗ lực này thành công trong việc gây tác động tới nhận thức của công chúng về khoa học khí hậu.[76] Từ năm 1988 tới thập niên 90, các cuộc bàn luận công khai chuyển từ khoa học và dữ liệu của biến đổi khí hậu sang chính trị và những cuộc tranh luận xoay quanh.[77]

Chiến dịch lan truyền nghi ngờ tiếp tục vào những năm 1990, bao gồm cả một chiến dịch quảng cáo được tài trợ bởi những người ủng hộ ngành công nghiệp than, chủ trương "xác định lại vị trí của ấm lên toàn cầu: là một lý thuyết chứ không phải là thực tế,"[78][79] và một lời đề nghị năm 1998 được viết bởi những American Petroleum Institute (Viện dầu khí Hoa Kỳ) với ý định tuyển mộ các nhà khoa học để thuyết phục các nhà chính trị, truyền thông và công chúng rằng khoa học khí hậu quá là không đáng tin cậy để để đảm bảo cho các quy định về môi trường.[80] Đề nghị này bao gồm một chiến lược đa điểm trị giá 5 triệu USD nhằm "tối đa hóa tác động của các quan điểm khoa học phù hợp với quan điểm của chúng ta tại Quốc hội, truyền thông và những đối tượng quan trọng khác", với mục tiêu "tạo ra những câu hỏi về và đào sâu vào 'kiến thức khoa học thịnh hành'".[81]

Năm 1998, Gelbspan nhận thấy rằng rằng những nhà báo đồng nghiệp của ông chấp nhận rằng sự ấm lên toàn cầu đang xảy ra, nhưng lại nói rằng họ đang ở trong quá trình phủ nhận khủng hoảng khí hậu 'giai đoạn-hai'", không thể chấp nhận sự khả thi của các câu trả lời cho vấn đề.[82] Một cuốn sách tiếp theo của Milburn và Conrad về Chính trị của sự phủ nhận mô tả "các thế lực kinh tế và tâm lý" tạo ra sự phủ nhận các đồng thuận về vấn đề ấm lên toàn cầu.[83]

Những nỗ lực của các tổ chức phủ nhận biến đổi khí hậu được công nhận như là một chiến dịch có tổ chức bắt đầu từ những năm 2000.[84] Riley Dunlap và Aaron McCright đóng một vai trò quan trọng trong sự chuyển dịch này khi họ cho xuất bản một bài báo vào năm 2000 nghiên cứu mối quan hệ giữa các nhà chính sách bảo thủ và phủ nhận biến đổi khí hậu.[85]

Điểm Sôi của Gelbspan, xuất bản năm 2004, trình bày chi tiết về các chiến dịch của nền công nghiệp nhiên liệu hóa thạch nhằm phủ nhận biến đổi khí hậu và phá hoại sự tin tưởng của công chúng vào khoa học khí hậu.[86] Trong câu chuyện bìa tháng 8 năm 2007 của Newsweek về "Sự thật Về Phủ nhận", Sharon Begley đã viết "cỗ máy phủ nhận đang chạy hết tốc lực", và nói rằng "chiến dịch được tài trợ và phối hợp tốt" này bởi các nhà khoa học đi ngược lại trào lưu, các nhà chính sách thị trường tự do, và ngành công nghiệp đã "tạo ra một làn sương mù nghi ngờ làm tê liệt xung quanh biến đổi khí hậu."[41]

Các tác phẩm tham khảo của nhà xã hội học Robert Antonio và Robert Brulle, Wayne A. White đã viết rằng phủ nhận biến đổi khí hậu đã trở thành sự ưu tiên hàng đầu trong một nghị trình rộng hơn chống lại các quy định về môi trường, thứ đang được những người theo chủ nghĩa tân tự do theo đuổi.[87] Ngày nay, chủ nghĩa hoài nghi biến đổi khí hậu được thấy nhiều nhất ở Mỹ, nơi các phương tiện truyền thông đặc tả một cách không cân đối các quan điểm của cộng đồng phủ nhận biến đổi khí hậu.[88] Thêm vào đó, phong trào của những người đi ngược lại trào lưu cũng đã được duy trì bởi sự phát triển của internet, giành được một số sự ủng hộ từ các blogger trên internet, những người dẫn chương trình các cuộc trò chuyện trên radio và những nhà bình luận báo.[89]

Tờ The New York Times và những tờ báo khác đưa tin rằng trong năm 2015 các công ty dầu biết rằng việc đốt dầu và khí có thể gây ra biến đổi khí hậu và sự ấm lên toàn cầu từ những năm 1970, dẫu vậy vẫn tài trợ những người phủ nhận trong nhiều năm.[28][29] Dana Nuccitelli đã viết trong tờ The Guardian rằng một nhóm nhỏ những người phủ nhận khí hậu đã không còn được tiếp nhận nghiêm túc tại Hội nghị Biến đổi Khí hậu Liên Hợp Quốc năm 2015 trong một thỏa thuận rằng "chúng ta cần ngưng trì hoãn và bắt đầu trở nên nghiêm túc với việc ngăn chặn một cuộc khủng hoảng khí hậu."[90] Tuy nhiên tờ New York Times nói bất kỳ sự thực thi nào cũng đều phải là tự nguyện và sẽ phụ thuộc vào bất kỳ nhà lãnh đạo thế giới tương lai nào—và ứng cử viên nào của đảng Cộng hòa năm 2016 cũng đều đặt câu hỏi hoặc phủ nhận sự khoa học của biến đổi khí hậu.[91]