Skleníkový efekt skleníkových plynů je způsoben jejich schopností absorbovat infračervené záření (druh tepelného záření). Schopnost skleníkových plynů absorbovat infračervené paprsky je určena jejich molekulární strukturou. V molekule jsou nepolární kovalentní vazby a polární kovalentní vazby. Molekuly jsou také rozděleny na polární molekuly a nepolární molekuly. Síla molekulární polarity může být vyjádřena dipólovým momentem μ. Pouze vibrace s měnícími se dipóly mohou způsobit pozorovatelná infračervená absorpční spektra. Molekuly s dipólovými momenty jsou infračervené aktivní; zatímco molekulární vibrace s Δμ=0 nemohou způsobit infračervenou absorpci vibrací, nejsou infračervené aktivní. [1] Jinými slovy, skleníkové plyny jsou infračervené aktivní molekuly s dipólovými momenty, takže mají schopnost absorbovat infračervené záření a zachovat infračervené teplo.
Hlavním skleníkovým plynem v atmosféře je vodní páru (H2O). Skleníkový efekt produkovaný vodní párou představuje asi 60-70% celkového skleníkového efektu, následuje oxid uhličitý (CO₂), který představuje asi 26%, a druhým je ozón ( O₃), metan (CH₄), oxid dusný (N₂O), perfluoruhlovodíky (PFC), uhlovodíky (HFC), chlorfluoruhlovodíky (HCFC) a hexafluorid sírový (SF6) atd.