Skleníkové plyny sú atmosférické plyny, ktoré absorbujú teplo a potom ho znova vyžarujú. Proces neustáleho absorpcie a vyžarovania vytvára cyklus, ktorý udržuje teplo v atmosfére; tento cyklus sa nazýva skleníkový efekt. Ľudské činnosti viedli k zvýšeniu hladín skleníkových plynov v atmosfére, čo malo za následok zvýšený skleníkový efekt. Zvýšený skleníkový efekt spôsobuje trend globálneho otepľovania, ktorý narúša ekosystémy na celom svete. Medzi skleníkové plyny patrí oxid uhličitý, vodná para, metán a oxid dusný.
Oxid uhličitý
Emisie oxidu uhličitého u ľudí sú najdôležitejšou príčinou globálneho otepľovania. Približne dve tretiny oxidu uhličitého spôsobeného ľuďmi pochádza zo spaľovania fosílnych palív, ďalšia tretina je výsledkom odlesňovania. Uhlík sa ukladá v rastlinných látkach, ako sú stromy a rastliny, v lesoch. Fosílne palivá sa väčšinou vytvárajú anaeróbnym rozkladom zakopanej rastlinnej hmoty, zvyčajne v priebehu miliónov rokov. Pri spaľovaní fosílnych palív a ničení lesov sa uložený uhlík uvoľňuje do atmosféry ako oxid uhličitý. Od roku 2011 bola úroveň atmosférického oxidu uhličitého približne o 35 percent vyššia ako normálne hodnoty a stúpala.
Vodná para
Vodná para je najbežnejším skleníkovým plynom a má najväčší celkový vplyv na retenciu atmosférického tepla. V dôsledku zosilneného skleníkového efektu sa hladiny vodnej pary v atmosfére zvyšujú v dôsledku slučky pozitívnej spätnej väzby. Teplejšie podmienky spôsobujú zvýšené odparovanie vody a teplejšia atmosféra dokáže zadržať väčšie množstvo vodnej pary. Preto keď ľudské emisie skleníkových plynov spôsobujú otepľovanie, zvýšená hladina vodných pár je druhoradým účinkom. Vyššie hladiny vodných pár potom zachytia ešte viac tepla a vytvoria spätnoväzbovú slučku.
Metán
Metán, hlavná zložka zemného plynu, je silný skleníkový plyn, ktorý zachytáva asi 20-krát viac tepla ako oxid uhličitý. Atmosférické emisie metánu sa vyskytujú pri ťažbe zemného plynu, ťažbe uhlia a iných priemyselných procesoch. Tráviaci systém hospodárskych zvierat produkuje približne 35 percent emisií metánu spôsobených ľuďmi. Niektorí vedci predpovedajú, že trendy otepľovania roztavia arktický permafrost, čo povedie k veľkému úniku metánu a k pozitívnej spätnej väzbe, ktorá urýchli globálne otepľovanie.
Oxid dusný
Oxid dusný existuje v atmosfére v oveľa menších koncentráciách, ale je to veľmi efektívny skleníkový plyn, ktorý zachytáva približne 300-krát viac tepla ako oxid uhličitý. Emisie oxidu dusného človeka produkuje hlavne poľnohospodárske odvetvie. Keď sa hnojivá bohaté na dusík dostanú do podzemných zvodnených vrstiev a riek, rozpadnú sa na ne atmosférický dusík, ktorého vedľajším produktom je oxid dusný. Emisie oxidu dusného spôsobené človekom tvoria 6 až 10 percent zosilneného skleníkového efektu.