يرجع تأثير الاحتباس الحراري لغازات الاحتباس الحراري إلى قدرتها على امتصاص الأشعة تحت الحمراء (نوع من الإشعاع الحراري). يتم تحديد قدرة غازات الاحتباس الحراري على امتصاص الأشعة تحت الحمراء من خلال بنيتها الجزيئية. هناك روابط سفاليّة غير قطبيّة و روابط قطبية سفاليّة في الجزيء. وتنقسم الجزيئات أيضا إلى جزيئات قطبية وجزيئات غير قطبية. قوة القطبية الجزيئية يمكن التعبير عنها من قبل لحظة القطبين μ. يمكن أن تسبب الاهتزازات مع لحظات ثنائي القطب المتغيرة أطياف امتصاص الأشعة تحت الحمراء القابلة للملاحظة. الجزيئات مع لحظات ثنائي القطب هي الأشعة تحت الحمراء النشطة. بينما الاهتزازات الجزيئية مع Δμ = 0 لا يمكن أن تنتج امتصاص الاهتزاز الأشعة تحت الحمراء، فهي غير الأشعة تحت الحمراء النشطة. [1] وبعبارة أخرى، غازات الاحتباس الحراري هي جزيئات نشطة تحت الحمراء مع لحظات ثنائي القطب، لذلك لديهم القدرة على امتصاص الأشعة تحت الحمراء والحفاظ على حرارة الأشعة تحت الحمراء.
غاز الدفيئة الرئيسي في الغلاف الجوي هو بخار الماء (H2O). تأثير الاحتباس الحراري التي تنتجها بخار الماء تمثل حوالي 60٪ -70٪ من تأثير الدفيئة الشاملة، يليه ثاني أكسيد الكربون (CO2) الذي يمثل حوالي 26٪، والآخر هو الأوزون (O₃)، والميثان (CH₄)، وأكسيد النيتروز (N2O)، ومركبات الكربون المشبع بالفلور (PFCs)، ومركبات الكربون الهيدروفلورية (HFCs)، ومركبات الكلوروفلوروكربون (HCFCs)، وسداسي فلوريد الكبريت (SF6)، إلخ.