Drivhusgasser er atmosfæriske gasser, der absorberer varme og derefter udstråler varmen igen. Processen med kontinuerlig absorbering og udstråling skaber en cyklus, der bevarer varmen i atmosfæren; denne cyklus kaldes drivhuseffekten. Menneskelige aktiviteter har resulteret i stigende niveauer af drivhusgasser i atmosfæren, hvilket har resulteret i en forbedret drivhuseffekt. Den forbedrede drivhuseffekt forårsager en global opvarmningstendens, der er forstyrrende for økosystemer over hele verden. Drivhusgasser inkluderer kuldioxid, vanddamp, metan og lattergas.
Carbondioxid
Menneskelig kuldioxidemission er den vigtigste årsag til global opvarmning. Cirka to tredjedele af den menneskeskabte kuldioxid kommer fra forbrænding af fossile brændstoffer, hvoraf en yderligere tredjedel skyldes skovrydning. Kulstof opbevares i plantemateriale, såsom træer og planter, i skovene. Fossile brændstoffer skabes for det meste ved anaerob nedbrydning af nedgravet plantemateriale, normalt i løbet af millioner af år. Når fossile brændstoffer brændes og skove ødelægges, frigives det lagrede kulstof i atmosfæren som kuldioxid. Fra og med 2011 var atmosfæriske kuldioxidniveauer ca. 35 procent over normale og steg.
Vanddamp
Vanddamp er den mest almindelige drivhusgas, og den med den største samlede effekt på atmosfærisk varmelagring. På grund af den forbedrede drivhuseffekt øges niveauet af vanddamp i atmosfæren på grund af en positiv feedback-sløjfe. Varmere forhold medfører øget fordampning af vand, hvor den varmere atmosfære kan rumme større mængder vanddamp. Derfor, når menneskelige drivhusemissioner forårsager opvarmning, er øgede vanddampniveauer en sekundær effekt. De højere vanddampniveauer fælder derefter endnu mere varme, hvilket skaber feedback-sløjfen.
Metan
Methan, hovedkomponenten i naturgas, er en kraftig drivhusgas, der fanger ca. 20 gange så meget varme som kuldioxid. Atmosfæriske metanemissioner opstår under boring af naturgas, kulminedrift og andre industrielle processer. Kvægens fordøjelsessystemer producerer ca. 35 procent af menneskeskabte metanemissioner. Nogle forskere forudsiger, at opvarmningstendenser vil smelte arktisk permafrost, hvilket resulterer i store udslip af metan og en positiv feedback-loop, der vil fremskynde den globale opvarmning.
Nitrogenoxid
Dinitrogenoxid findes i meget mindre koncentrationer i atmosfæren, men er en meget effektiv drivhusgas, der fanger ca. 300 gange så meget varme som kuldioxid. Humane nitrogenoxidemissioner produceres hovedsageligt af landbrugssektoren. Når kvælstofrige gødninger trænger ind i underjordiske akviferer og floder, nedbrydes de for at producere atmosfærisk kvælstof med nitrogenoxid som et biprodukt. Menneskeskabte nitrogenoxidemissioner udgør mellem 6 og 10 procent af den forbedrede drivhuseffekt.