La teoría de Gaia es una hipótesis científica que se originó con el Dr. James Lovelock en la década de 1960. Lovelock argumenta que la tierra y su composición física, como sus propiedades geológicas y químicas, están vinculadas a los ecosistemas del mundo, y que su coexistencia influye, si no gobierna por completo, las circunstancias geológicas, químicas y biológicas, incluido el clima, de la tierra. Muchos comparan la teoría de Gaia con una comprensión de la tierra como un solo organismo. Originalmente referida a la hipótesis de Gaia, la idea de Lovelock ha sido designada como la teoría de Gaia, debido a su capacidad para ayudar a predecir algunos de los comportamientos de la Tierra.
Los científicos saben que la mayoría de los procesos de la Tierra son complejos e interactúan entre sí. Lovelock afirma que todos los ecosistemas de la tierra interactúan entre sí, formando cada uno un componente vital de la estructura de la tierra y regulando la tierra. Esto, afirma Lovelock, es cómo los diferentes procesos de la Tierra, ya sean biológicos, geológicos, químicos o climáticos, permanecen estables.
Cada proceso existe tanto en sí mismo, en relación con otros procesos, como en relación con la tierra en su conjunto. Por ejemplo, el hidrógeno desaparecería de la atmósfera terrestre si no fuera por ciertos gases producidos biológicamente, como el metano. Si no fuera por algunos organismos vivos, la cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera aumentaría a aproximadamente 30 veces su nivel actual, lo que causaría un mayor efecto invernadero, aumentando la temperatura de la atmósfera de la Tierra y alterando su composición química. y haciendo que la tierra sea mucho menos adecuada para los organismos vivos.
Lovelock afirma que la temperatura superficial casi constante de la tierra apoya la teoría de Gaia de otra manera. La energía del sol ha aumentado en un 30% desde que comenzó la vida, lo que también debería haber aumentado la temperatura atmosférica de la Tierra y haber cambiado su composición química. La única fuente importante no biológica de dióxido de carbono necesaria para el efecto invernadero, un fenómeno que contribuye sustancialmente a la temperatura de la tierra, es la actividad volcánica, que es impredecible, esporádica e incapaz de autorregulación.
La composición química de la atmósfera terrestre debería, desde el punto de vista de la química, ser inestable y estar en constante cambio. El oxígeno debería combinarse con muchos otros gases, mientras que el metano sería inestable y debería arder en un ambiente tan rico en oxígeno. Lovelock postula que solo a través de la regulación por parte de los organismos vivos, todos los procesos de la Tierra pueden continuar y permanecer tan constantes.