اثر گلخانه ای گازهای گلخانه ای به دلیل توانایی آن ها در جذب مادون قرمز (نوعی تابش حرارتی) است. توانایی گازهای گلخانه ای در جذب اشعه مادون قرمز توسط ساختار مولکولی آن ها تعیین می شود. پیوندهای کووالی غیر قطبی و پیوندهای کووالی قطبی در مولکول وجود دارد. مولکول ها نیز به مولکول های قطبی و مولکول های غیر قطبی تقسیم می شوند. استحکام قطبیت مولکولی را می توان با لحظه دو قطبی و μ. تنها ارتعاشات با تغییر لحظات دوسرخ می تواند باعث طیف جذب مادون قرمز قابل مشاهده شود. مولکول های دارای لحظات دوسرخ فعال مادون قرمز هستند؛ در حالی که ارتعاشات مولکولی با Δμ=0 نمی توانند جذب ارتعاش مادون قرمز تولید کنند، اما فعال غیر مادون قرمز هستند. [1] به عبارت دیگر، گازهای گلخانه ای مولکول های فعال مادون قرمز با لحظات دوسرخ هستند، بنابراین توانایی جذب مادون قرمز و حفظ گرمای مادون قرمز را دارند.
گاز گلخانه ای اصلی در جو بخار آب (H2O) است. اثر گلخانه ای تولید شده توسط بخار آب حدود ۶۰٪-۷۰٪ از اثر کلی گلخانه ای را تشکیل می دهد و به دنبال آن دی اکسید کربن (CO₂) که حدود ۲۶٪ را تشکیل می دهد، و دیگری ازن (O₃)، متان (CH₄)، اکسید نیتروژن (N₂O)، پرفلوروکربن ها (PFCs)، هیدروفلوروکربن ها (HFCs)، کلروفلوئوروکربن ها (HCFCs) و هکزافلورید گوگرد (SF6) و غیره است.