CO2、CH4、N2O是最重要的三种温室气体，一氧化碳（CO)作为间接温室气体在大气化学中也对温室效应有重要影响，因此，在温室气体测量中，通常主要测量CO₂、CH4、N2O和CO这四种气体的浓度。目前对大气中温室气体的测量主要是通过现场采样，然后将样品送到实验室进行分析来完成。
全球温室气体浓度的数据通常来自世界气象组织全球大气观测网（GAW)，包括31个全球大气本底站、400余个区域大气本底站和100多个志愿观测站。20世纪90年代初，我国在
青海省瓦里关设立了温室气体浓度全球本底观测站，后来在
北京上甸子、
黑龙江龙凤山、
浙江临安等地建立了区域本底观测站。
由于监测二氧化碳浓度分布的地面观测点数量有限，且分布不均匀，卫星监测较好弥补了这一缺陷，通过全球卫星监测数据与地面数据和模型的结合，可以更加精确监测二氧化碳和温室气体浓度分布。
