Dünya atmosferi çeşitli gazlardan oluşur. Ayrıca küçük miktarlarda bazı asal gazlar bulunmaktadır. Güneşten gelen ışınlar (ısı ışınları/kısa dalgalı ışınlar), atmosferi geçerek yeryüzünü ısıtır. Atmosferdeki gazlar, yeryüzündeki ısının bir kısmını tutar ve yeryüzünün ısı kaybına engel olurlar. Atmosferin, ışığı geçirme ve ısıyı tutma özelliği vardır. Atmosferin ısıyı tutma yeteneği sayesinde suların sıcaklığı dengede kalır. Böylece nehirlerin ve okyanusların donması engellenmiş olur. Bu şekilde oluşan, atmosferin ısıtma ve yalıtma etkisine "Sera etkisi" denir.
Dünya'da başlıca sera etkisine neden olan gazlar %36-70 Su buharı, %9-26 Karbon dioksit, %4-9 Metan ve %3-7 ile Ozon'dur.Sera gazlarının bir kısmı kendi kendine oluşurken, bir kısmı da insanlar tarafından üretilir. Doğal yollarla oluşan sera gazları su buharı, karbondioksit, metan, nitroz oksit ve ozon içerir. İnsan etkinlikleri sonucunda da bu gaz seviyelerine eklemeler olur ve bunun sonucunda da sera etkisi görülür.
İklim değişikliği açısından atmosferdeki sera gazı miktarı hesaplanırken karbon dioksit eşdeğeri olarak ppm (milyonda bir parçaçık birimi) esas alınır. 2015 itibarıyla güncel sera gazı yoğunluğu yaklaşık 400 CO2 eşdeğeri ppm düzeyindedir. Bu sadece karbon dioksit gazının değil hesaplamaya giren diğer lerinin de uygun çarpanlarla denkleştirilerek bulunan bir sayıdır. Bu hesaplamada gazların Küresel Isınma Potansiyeli (Global Warming Potential) gözönünde bulundurulur. Örneğin yukarıdaki listede GWP değeri yukardan aşağı inildikçe artmaktadır[2]. GWP değeri büyük olan gazlar,aynı miktardaki karbon dioksite göre küresel ısınma'yı çok daha büyük ölçüde etkileyebilmektedirler. Ancak salınan karbon dioksit miktarı çok yüksek olduğu kürsel ısınmanın birinci derece sorumlusu olan gaz olarak gösterilmektedir.