Variabilitatea temporala si spatiala a elementelor de mediu este o realitate. Aparitia componentei socio - umane a mediului inconjurator a introdus o noua dimensiune in cadrul acestuia, dimensiune care se dezvolta pe masura cresterii populatiei si a amplificarii procesului industrial. Interventiile asupra geosistemelor au generat efecte uneori cunoscute si previzibile, alteori nici macar banuite.
Indicatorii de mediu demonstreaza ca majoritatea conditiilor fizice ale Terrei se degradeaza permanent. Cel mai important indicator al sanatatii planetei - scaderea numarului de specii de plante si animale - este in regres. in continentul Nord American au disparut 37,5 % din numarul de specii de pesti de apa dulce, fenomen care are la baza o dubla cauza: necesarul sporit de apa dulce preluata din rauri si poluarea acestora.
In ansamblul sau starea planetei s-a degradat alarmant, iar procesul continua. Cei mai multi dintre factorii care determinat aceasta stare sunt cunoscuti, in timp ce procesele complexe care o genereaza sunt doar in parte elucidate. incepand de la la jumatatea secolului trecut s-au intensificat exponential trei tendinte distincte care au contribuit direct la intensificarea presiuniilor exercitate asupra mediilor naturale:
• cresterea populatiei;
• cresterea explosiva a productiei economice mondiale;
• distributia veniturilor.
Nici una dintre cauzele enumerate nu a avut o tendinta constanta de evolutie, deoarece nici una dintre ele nu poate evolua independent. Fiecare este nemijlocit legata de celelalte si in primul rand de limitele naturii. Fiecare genereaza poluare, iar poluarea determina iesirea factorilor de mediu din starea de echilibru dinamic si stabilirea altor echilibre, cu efecte daunatoare asupra vietii.
Din punct de vedere termodinamic, starea unui sistem poate fi descrisa de catre o suma de parametri fizico-chimici, variabili in timp si spatiu. Cu cat sistemul este mai complex, cu atat este nevoie de mai multi parametri pentru a-l putea defini. Mediul natural poate fi caracterizat cu ajutorul principiilor termodinamicii.