大氣中存在一些氣體，如C02、甲烷、各種氟氯烴、臭氧和水蒸氣等，它們被稱為溫室氣體，因為它們在大氣中具有溫室效應。溫室效應可以理解為大氣的保溫效應。太陽短波輻射能夠穿過大氣層，照射到地面，但地表受熱后向外輻射的長波熱線卻會被大氣吸收。這使得地表與低層大氣之間的溫度類似于溫室中栽培農作物的情況，因此稱之為溫室效應。其中，人為活動排放的CO2、甲烷、各種氟氯烴、臭氧和水蒸氣等氣體，是引起溫室效應的主要因素之一。在自然情況下，大氣中水蒸氣的含量要高于人為溫室氣體CO2等的含量，因此它對溫室效應的影響更為顯著，據研究顯示，在中緯度地區晴朗的天氣下，水蒸氣對溫室效應的影響占了60%～70%，而CO2僅占25%。盡管大氣中水蒸氣的含量相對穩定，不受人類活動的直接影響，但人類活動排放的CO2等人為溫室氣體的排放量卻在不斷增加，特別是CO2的貢獻超過了其他人為溫室氣體，成為對溫室效應影響最大的因素，其中化石燃料排放的CO2占據了溫室氣體排放總量的56.6%。