Plusieurs gaz à effet de serre sont présents dans l'atmosphère terrestre, notamment le dioxyde de carbone, le méthane, l'oxyde nitreux et divers gaz fluorés. Chacun de ces composés absorbe la lumière à son propre ensemble de fréquences, donc ensemble ils parviennent à piéger la chaleur dans l'atmosphère à travers un large spectre de longueurs d'onde.
Le dioxyde de carbone est l'un des gaz à effet de serre les plus courants dans l'atmosphère. Il est produit par la combustion de combustibles fossiles à base de carbone, tels que le pétrole et le charbon, ainsi que par certains processus naturels tels que la décomposition de la matière végétale. Le dioxyde de carbone est naturellement éliminé de l'atmosphère par la pluie et d'autres phénomènes naturels. Le méthane est un puissant gaz à effet de serre qui est également généré lors du processus de décomposition. Une grande partie du méthane dans l'atmosphère est le résultat de l'agriculture à grande échelle, comme l'élevage du bétail. L'oxyde nitreux est produit de manière similaire au dioxyde de carbone et au méthane. L'agriculture et la combustion de combustibles fossiles contribuent à sa concentration croissante parmi les gaz atmosphériques, et sa puissance relative en fait le quatrième gaz à effet de serre. Les gaz fluorés sont une famille distincte de composés qui contribuent à l'effet de serre. Ces gaz sont des composés synthétiques extrêmement puissants qui persistent généralement dans l'atmosphère pendant des milliers d'années, car peu de processus naturels se sont développés pour les éliminer.
