Vanndamp er den primære klimagassen i atmosfæren. Avhengig av regnemetode er dens bidrag til drivhuseffekten anslått til å være to til tre ganger sterkere enn CO. Bidraget fra naturlig fordampning er betydelig større enn alle menneskeskapte bidrag til sammen. Hvis atmosfæren varmes opp, vil dampens metningstrykk øke, og mengden av vanndamp i atmosfæren vil øke. En økning i vanndampinnholdet vil føre til at atmosfæren varmes ytterligere opp, oppvarmingen fører til at atmosfæren kan holde på enda mer vanndamp, altså en positiv tilbakekobling. Dette vil fortsette videre til andre prosesser stopper prosessen, slik at likevekt oppstår. Resultatet er en mye større drivhuseffekt enn den som CO-utslippene skaper alene.