水汽是溫室氣體之一，其他的溫室氣體還包括二氧化碳、氧化亞氮、氟利昂和甲烷等。這些氣體能夠吸收地面反射的太陽輻射，然后重新發射輻射，導致地球表面變暖，類似于溫室截留太陽輻射并加熱溫室內空氣的效果。

在地球的大氣中，重要的溫室氣體包括二氧化碳、臭氧、氧化亞氮、甲烷、氫氟氯碳化物類、全氟碳化物及六氟化硫等。然而，由于水蒸氣和臭氧的時空分布變化較大，一般在減少溫室氣體的計劃中不予考慮這兩種氣體。