مولکول های گازی شکل به مقدار قابل ملاحظه ای در جو حضور دارند که تابش مادون قرمز حرارتی را جذب می کنند و اجازه خروج آن را نمی دهند؛ افزایش این مولکول ها می تواند سیستم آب و هوایی را تغییر دهند. این نوع مولکول های گاز را گازهای گلخانه ای می نامند. دی اکسید کربن(CO۲) و سایر گازهای گلخانه ای مانند پتو عمل می کنند و تابش مادون قرمز را جذب می کنند و مانع از ورود آن به فضای بیرونی می شوند. این فرایند باعث گرم شدن تدریجی جو و سطح زمین می شود، همان فرایندی که به عنوان گرم شدن کره زمین شناخته می شود.این گازهای گلخانه ای شامل بخار آب،CO۲، متان، اکسید نیتروژن (N۲O)و سایر گازها هستند. از زمان وقوع انقلاب صنعتی در اوایل دهه۱۸۰۰، سوزاندن سوخت های فسیلی مانند زغال سنگ، نفت و بنزین باعث افزایش غلظت گازهای گلخانه ای به ویژهCO۲، در جو شده است. جنگل زدایی دومین منبع بزرگ افزایش دی اکسید کربن جو می باشد. سطح CO۲ اتمسفر از ابتدای انقلاب صنعتی بیش از ۴۰ درصد افزایش یافته است. بر اساس اجماع جهانی دانشمندان، انتظار می رود اثر گلخانه، همراه با افزایش سطح گازهای گلخانه ای و در نتیجه گرم شدن کره زمین، پیامدهای عمیقی در پی داشته باشد. اگر گرم شدن کره زمین بدون کنترل ادامه یابد، بر اساس اعلام ناسا، تغییرات چشمگیر آب و هوایی، افزایش سطح آب دریا، افزایش اسیدی شدن اقیانوس و سایر اثرات شدید طبیعی و اجتماعی ایجاد خواهد شد.