Найважливіший парниковий газ – водяна пара, а друга за значенням – вуглекислий газ (CO2). Метан, закис азоту, деякі інші гази, присутні в атмосфері у невеликих кількостях, також сприяють парниковому ефекту.
Головний внесок у парниковий ефект земної атмосфери вносить водяну пару або вологість повітря тропосфери, вплив інших газів набагато менш істотний через їхню малу концентрацію. Також істотний внесок робить хмарний покрив в атмосфері Землі.
Сучасна наука вважає, що головною причиною посилення парникового ефекту є гази, привнесені до нижніх шарів атмосфери людиною. Основні серед них – водяна пара (що становить 36-72%), діоксид вуглецю або вуглекислий газ (9-26%), метан (3-7%).