L'efecte hivernacle dels gasos d'efecte hivernacle es deu a la seva capacitat d'absorbir infrarojos (una mena de radiació tèrmica). La capacitat dels gasos d'efecte hivernacle per absorbir els raigs infrarojos ve determinada per la seva estructura molecular. Hi ha enllaços covalents no polars i enllaços covalents polars a la molècula. Les molècules també es divideixen en molècules polars i molècules no polars. La força de la polaritat molecular es pot expressar pel moment dipol μ. Només les vibracions amb moments dipol canviants poden causar espectres d'absorció d'infrarojos observables. Les molècules amb moments dipol són actius d'infrarojos; mentre que les vibracions moleculars amb Δμ=0 no poden produir absorció de vibració infraroja, no són actius d'infrarojos. [1] En altres paraules, els gasos d'efecte hivernacle són molècules actives d'infrarojos amb moments dipol, de manera que tenen la capacitat d'absorbir infrarojos i preservar la calor infraroja.
El principal gas d'efecte hivernacle a l'atmosfera és el vapor d'aigua (H2O). L'efecte hivernacle produït pel vapor d'aigua representa al voltant del 60%-70% de l'efecte hivernacle global, seguit del diòxid de carboni (CO2), que representa al voltant del 26%, i l'altre és l'ozó (O₃), el metà (CH2), l'òxid nitrós (N2O), els perfluorocarburs (PFCs), els hidrofluorocarburs (HFCs), els clorofluorocarburs (HCFCs) i l'hexafluorride de sofre (SF6), etc.