Tyndall forklarte varmen i jordens atmosfære på grunnlag av egenskapene til de ulike gassene for å absorbere varmestråling (infrarød stråling). Måleanordningen som ble anvendt, var en termosøyle, en milepæl innenfor utviklingen av absorpsjonsspektroskopi for gasser. I 1859 var han den første til å gjøre korrekte målinger av den relative infrarøde absorpsjonsstyrken for gassene nitrogen, oksygen, vanndamp, karbondioksid, ozon, metan, et cetra. Han konkluderer med at vanndamp er den gassen som sterkest absorber varmestråling i atmosfæren og er en hovedgass når det gjelder innflytelse på atmosfærens lufttemperatur. Absorpsjon av de andre gassene er ikke ubetydelig, men forholdsvis liten. Før Tyndalls tid var det allment antatt at jordens atmosfære har en drivhuseffekt, men han var den første til å bevise det. Beviset var at vanndamp har en sterk virkning på absorpsjon av infrarød stråling som emitteres fra jordens overflate. Han understreket at klimaet ville vært mye kaldere om natten i fravær av drivhuseffekten. I sammenheng med dette var han i 1860 den første til å demonstrere og kvantifisere at transparente gasser kan sende ut infrarød stråling.