El efecto invernadero de los gases de efecto invernadero se debe a su capacidad para absorber infrarrojos (una especie de radiación térmica). La capacidad de los gases de efecto invernadero para absorber los rayos infrarrojos está determinada por su estructura molecular. Hay enlaces covalentes no polares y enlaces covalentes polares en la molécula. Las moléculas también se dividen en moléculas polares y moléculas no polares. La fuerza de la polaridad molecular se puede expresar por el momento dipolo μ. Sólo las vibraciones con momentos cambiantes de dipolo pueden causar espectros de absorción infrarroja observables. Las moléculas con momentos de dipolo son infrarrojas activas; mientras que las vibraciones moleculares con Δμ=0 no pueden producir absorción de vibraciones infrarrojas, no son infrarrojas activas. [1] En otras palabras, los gases de efecto invernadero son moléculas activas infrarrojas con momentos de dipolo, por lo que tienen la capacidad de absorber infrarrojos y preservar el calor infrarrojo.
El principal gas de efecto invernadero en la atmósfera es el vapor de agua (H2O). El efecto invernadero producido por el vapor de agua representa aproximadamente el 60%-70% del efecto invernadero total, seguido de dióxido de carbono (COن), que representa alrededor del 26%, y el otro es ozono (O₃), metano (CH₄), óxido nitroso (NنO), perfluorocarbonos (PFC), hidrofluorocarbonos (HFC), clorofluorocarbonos (HCFCs) y hexafluoruro de azufre (SF6), etc.