Siltumnīcefekta gāzu siltumnīcas efekts ir saistīts ar to spēju absorbēt infrasarkano starojumu (sava veida termisko starojumu). Siltumnīcefekta gāzu spēju absorbēt infrasarkanos starus nosaka to molekulārā struktūra. Molekulā ir nepolāras kovalentās saites un polārās kovalentās saites. Molekulas ir sadalītas arī polārās molekulās un nepolās molekulās. Molekulārās polaritātes stiprumu var izteikt ar dipoles momentu μ. Tikai vibrācijas ar mainīgiem dipoles momentiem var izraisīt novērojamus infrasarkanās absorbcijas spektrus. Molekulas ar dipoles momentiem ir infrasarkanās aktīvās; lai gan molekulārās vibrācijas ar Δμ=0 nevar radīt infrasarkanās vibrācijas absorbciju, tās nav infrasarkanās starojuma aktīvas. [1] Citiem vārdiem sakot, siltumnīcefekta gāzes ir infrasarkanās aktīvās molekulas ar dipoles momentiem, tāpēc tās spēj absorbēt infrasarkano starojumu un saglabāt infrasarkano siltumu.
Galvenā siltumnīcefekta gāze atmosfērā ir ūdens tvaiki (H2O). Ūdens tvaiku radītais siltumnīcefekts veido aptuveni 60–70 % no kopējās siltumnīcefekta ietekmes, kam seko oglekļa dioksīds (CO₂), kas veido aptuveni 26 %, un otrs ir ozons ( O₃), metāns (CH₄), slāpekļa oksīds (N₂O), perfluoogļūdeņražus (PFC), fluorogļūdeņražus (HFC), hlorfluologuokarbonātus (HCFC) un sēra heksafluorīdu (SF6) utt.