温室效应是由温室气体实现的。现在我们知道的温室气体，有水蒸汽（H2O）、二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、一氧化二氮(N2O)、氯氟碳化合物(CFCs)及臭氧(O3)等。

为了比较各种温室气体在大气中吸收热的能力，IPCC在1990年的报告中引入“全球变暖潜力”（Global Warming Potential-GWP）的概念。“全球变暖潜力” 被定义为某一单位质量的温室气体在一定时间内（20、50、100 或 500 年）相对于二氧化碳的热吸收能力。以二氧化碳为标准，热吸收能力定为1，多年平均结果如下（百年时段）：甲烷21，一氧化二氮310，氯氟碳化合物1000以上。这些气体的温室效应能力都超过二氧化碳。

在各类温室气体中，二氧化碳对温室效应的贡献率为3.618％，而人类活动产生的二氧化碳仅占大气中二氧化碳总含量的3.225％。以上计算结果得到官方公开数据的支持：据美国能源部公布的数据，人类活动产生的二氧化碳每年有231亿吨（光70亿人每年呼出的CO2就有约30亿吨），而自然界二氧化碳年度总产量为7700亿吨，人类活动所产生的二氧化碳仅占大气中所有二氧化碳总产量的2.91％，这个数据与3.225％非常接近。也就是说，人类活动所产生的二氧化碳对温室效应的贡献为0.117％。即使按照IPCC 的数据，人类活动产生的二氧化碳每年有290亿吨，自然界二氧化碳年度总产量为7500亿吨， 人类贡献也仅仅是3.8%。 

在冬季，北半球绝大多数植物进入落叶休眠期停止了光合作用，不再吸收二氧化碳，而脱落的植物叶子腐烂会释放出大量二氧化碳，所以从当年十月到翌年五月北半球的二氧化碳在空气中含量是不断增加的，五月份所有观测点二氧化碳浓度达到年内最高值，而后其浓度随着植物复苏光合作用增强迅速下降。虽然冬天二氧化碳浓度最高，但我们并没有觉得暖和多少。这说明，二氧化碳对大气温度的作用相当有限。