ระดับการเพิ่มของแก๊สเรือนกระจกในบรรยากาศของโลก  ทำให้ปรากฏการณ์เรือนกระจกตามธรรมชาติได้เพิ่มความเข้มข้นขึ้น โดยจะมีปริมาณการดูดซับและการปลดปล่อยรังสีอินฟราเรดโดยแก๊สเรือนกระจกเพิ่มมากขึ้น  ทำให้มีการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิเฉลี่ยของอากาศใกล้พื้นผิวโลกและน้ำในมหาสมุทร

การเพิ่มขึ้นดังกล่าวก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ หรือสภาวะโลกร้อน  เป็นเหตุให้เกิดผลกระทบในวงกว้าง ซึ่งรวมถึงการถดถอยของธารน้ำแข็ง (glacial retreat) การลดขนาดของอาร์กติก (Arctic shrinkage) และระดับน้ำทะเลของโลกสูงขึ้น การเปลี่ยนแปลงของหยาดน้ำฟ้าทั้งปริมาณและรูปแบบอาจทำให้เกิดน้ำท่วมและความแห้งแล้ง นอกจากนี้ยังเกิดการเปลี่ยนแปลงทั้งความถี่และความรุนแรงของลมฟ้าอากาศสุดโต่ง (extreme weather) ที่เกิดบ่อยครั้งขึ้น ผลแบบอื่น ๆ ก็ยังมีอีกเช่นการเปลี่ยนแปลงปริมาณผลิตผลทางเกษตร การเปลี่ยนแปลงของร่องน้ำ^[49] การลดปริมาณน้ำลำธารในฤดูร้อน การสูญพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตบางชนิดและการเพิ่มของพาหะนำโรค

แก๊สเรือนกระจกในบรรยากาศของโลกที่เป็นต้นเหตุปรากฏการณ์เรือนกระจก ส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ หรือสภาวะโลกร้อน ประกอบด้วย

1.เป็นต้นเหตุประมาณ 30-60% คือไอระเหยของน้ำ ซึ่งเป็นต้นเหตุทำให้เกิดภาวะโลกร้อนมาก (ไม่รวมก้อนเมฆ)

2.เป็นต้นเหตุประมาณ 9–26% คือก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์  (CO₂₎  และนับจากการเริ่มต้นของยุคการปฏิวัติอุตสาหกรรมในช่วงประมาณ พ.ศ. 2290 (ประมาณปลายรัชสมัยพระบรมโกศฯ) CO₂ มีความเข้มในบรรยากาศเพิ่มขึ้น 31%

3.เป็นต้นเหตุประมาณ 4–9% คือ แก๊สมีเทน (CH₄) ซึ่งหากนับโมเลกุลต่อโมเลกุล แก๊สมีเทนมีผลต่อปรากฏการณ์เรือนกระจกมากกว่าคาร์บอนไดออกไซด์ แต่ความเข้มข้นน้อยกว่ามาก ดังนั้นแรงการแผ่ความร้อนจึงมีสัดส่วนประมาณหนึ่งในสี่ของคาร์บอนไดออกไซด์  และนับจากการเริ่มต้นของยุคการปฏิวัติอุตสาหกรรมในช่วงประมาณ พ.ศ. 2290 (ประมาณปลายรัชสมัยพระบรมโกศฯ) แก๊สมีเทน (CH₄) มีความเข้มในบรรยากาศเพิ่มขึ้น 149 %

4.เป็นตัวการประมาณ 3–7%  คือ โอโซน

5.แก๊สอื่นอีกที่เกิดตามธรรมชาติแต่มีปริมาณน้อยมาก หนึ่งในนั้นคือ ไนตรัสออกไซด์ (N₂O) ซึ่งเพิ่มขึ้นจากการทำกิจกรรมของมนุษย์ เช่นเกษตรกรรม