De belangrijkste broeikasgassen zijn waterdamp, koolstofdioxide, methaan, distikstofoxide, ozon en gefluoriseerde broeikasgassen.

Waterdamp is het voornaamste broeikasgas. Het neemt tweederde van het natuurlijk broeikasgas voor zijn rekening. Menselijke activiteiten voegen geen waterdamp aan de atmosfeer toe. Wel kan warmere lucht veel meer vocht vasthouden. Stijgende temperaturen versterken dus het proces van klimaatverandering.

Koolstofdioxide (CO2) is de grootste bijdrage aan het versterkte (door de mens veroorzaakte) broeikaseffect. Wereldwijd gezien is dit gas verantwoordelijk voor meer dan 60% van het versterkte broeikaseffect. In industrielanden bestaat de uitstoot van broeikasgassen voor meer dan 80% uit CO2. Fossiele brandstoffen die worden opgebrand zijn de voornaamste bron van het teveel aan CO2. Momenteel sturen we meer dan 25 miljard ton CO2 per jaar de atmosfeer in.

Methaan is de op een na grootste veroorzaker van broeikasgas. methaan komt vrij bij onvolledige verbranding, bij de teelt van herkauwers ( koeien, schapen, geiten…), bij (rijst-)teelt, bij de ontbinding van afval en bij aardgaslekken (petroleumindustrie).

Distikstofoxide (N2O) komt op natuurlijke wijze vrij uit oceanen en regenwouden en wordt geproduceerd door bacteriën in de bodem. Menselijke bronnen omvatten onder meer meststoffen met stikstof, fossiele brandstofverbranding en chemische industrieprocessen waarbij stikstof gebruikt wordt, zoals rioolwaterzuivering. In industrielanden bestaat de uitstoot van broeikasgassen voor ongeveer 6% uit N2O.

Ozon komt vrij bij de verbranding van fossiele energie (transport, verwarming…). De hoeveelheid troposferisch ozon is in de laatste eeuw aanzienlijk toegenomen, mede als gevolg van het toenemende gebruik van fossiele brandstoffen. Ozon in de troposfeer draagt bij aan het broeikaseffect, en de toename in ozon leidt tot een extra opwarming van de aarde, bovenop die veroorzaakt door langlevende broeikasgassen als kooldioxide en methaan.

Niet natuurlijke broeikasgassen zijn door de mens ontwikkeld voor industriële doeleinden. Misschien wel de bekendste gassen van dit type zijn de chloorfluorkoolstoffen (CFK’s), die niet alleen tot de gefluoreerde broeikasgassen behoren maar ook de ozonlaag aantasten en gebruikt worden voor bijvoorbeeld koel- en vriesapparatuur, waaronder airconditioning; zwavelhexafluoride (SF6), dat bijvoorbeeld gebruikt wordt in de elektronische industrie; en perfluorkoolstoffen (PFC’s), die vrijkomen bij de productie van aluminium en eveneens in de elektronische industrie worden gebruikt.