大气中主要的温室气体是水汽(H2O),水汽所产生的温室效应大约占整体温室效应的60%-70%,其次是二氧化碳(CO₂)大约占了26%,其他的还有臭氧(O₃),甲烷(CH₄),氧化亚氮(N₂O)全氟碳化物(PFCs)、氢氟碳化物(HFCs)、含氯氟烃(HCFCs)及六氟化硫(SF6)等。1820年之前,没有人问过地球是如何获取热量的这一问题。正是在那一年,让-巴普蒂斯特-约瑟夫·傅里叶(1768-1830年,法国数学家与埃及学家),回到法国后,他整年披着一件大衣,将大部分时间用于对热传递的研究。他得出的结论是:尽管地球确实将大量的热量反射回太空,但大气层还是拦下了其中的一部分并将其重新反射回地球表面。他将此比作一个巨大的钟形容器,顶端由云和气体构成,能够保留足够的热量,使得生命的存在成为可能。他的论文《地球及其表层空间温度概述》发表于1824年。当时这篇论文没有被看成是他的最佳之作,直到19世纪末才被人们重新记起。其实只因为地球红外线在向太空的辐射过程中被地球周围大气层中的某些气体或化合物吸收才最终导致全球温度普遍上升,所以这些气体的功用和温室玻璃有着异曲同工之妙,都是只允许太阳光进,而阻止其反射,进而实现保温、升温作用,因此被称为温室气体。其中既包括大气层中原来就有的水蒸气、二氧化碳、氮的各种氧化物,也包括近几十年来人类活动排放的氢氟碳化物(HFCs)、氢氟化物、全氟化物(PFCs)、硫氟化物(SF6)、氯氟化物(CFCs)等。种类不同吸热能力也不同,每分子甲烷的吸热量是二氧化碳的 21倍,氮氧化合物更高,是二氧化碳的270倍。不过和人造的某些温室气体相比就不算什么了,目前为止吸热能力最强的是氢氟碳化物(HFCs)和全氟化物(PFCs)。气候变化及其影响是多尺度、全方位、多层次的,正面和负面影响并存,但负面影响更受关注。