Sera gazları Dünya'nın yaydığı ısı radyasyonunu yansıtır ve uzaya kaybolmasını engeller. Bu da Dünya'yı sera gazları olmadan olacağından daha sıcak hale getirir. Buna "sera etkisi" denir.

Sera gazlarının çoğu doğaldır - su buharı en yaygın olanıdır ve Dünya üzerindeki sera etkisinin çoğuna neden olur. Diğer sera gazları karbondioksit, metan, azot oksit, kloroflorokarbon ve ozondur.

Sera gazları olmasaydı, dünya ortalama 33 santigrat derece daha soğuk olurdu. Bildiğimiz şekliyle yaşam muhtemelen Dünya'da mümkün olmazdı, çünkü ısı yaşam için önemlidir. Sera gazlarının doğal emisyonları değişkenlik göstermektedir. Örneğin, çeyrek milyar yıl önce Sibirya Tuzaklarını yaratan büyük volkanik patlamalar, Dünya'daki yaşamın çoğunu öldüren Permiyen-Triyas yok oluş olayına kısmen neden olacak kadar gaz salmış olabilir.

Ancak insanlar atmosfere sera gazları ekliyor. Bu da sera etkisini arttırarak gezegenin ortalama sıcaklığının yükselmesine neden oluyor. İnsanların atmosfere eklediği en önemli sera gazı, şu anda atmosferin yaklaşık %0,04'ünü oluşturan karbondioksittir. Karbondioksit, insanlar petrol, kömür ve doğal gaz gibi fosil yakıtları yaktığında açığa çıkar. Karbondioksit emisyonları çoğunlukla ulaşım, enerji ve endüstrilerden kaynaklanmaktadır. En büyük salınım ısı ve elektrik üretmek için fosil yakıtların yakılmasıdır: ancak elektriğin nerede kullanıldığına bakarsak en büyük salınımın sanayide olduğunu görürüz. Gıda ve Tarım Örgütü, hayvancılıkla ilgili emisyonların yılda 7,1 gigaton (GT) karbondioksit eşdeğerine (CO2 -eq) ya da insan kaynaklı tüm sera gazı salımlarının %14,5'ine ulaştığını belirtmiştir. Bu oran, her yıl küresel ulaşımdan (tüm arabalar ve uçaklar dahil) kaynaklanan %13'lük orandan daha fazladır.

Su buharı bu gazların en bol olanıdır ve iklim değişikliğine tepki verir. Başka bir deyişle, atmosfer sıcak olduğunda daha fazla su buharı vardır. Böylece bulut ve yağış olasılığı artar.

Fosil yakıtların yakılmasına ek olarak, insanlar ağaçları keserek gezegenin atmosferden karbondioksit emilimini azaltmaktadır. Ayrıca sığır ve kaz, hindi, domuz, tavuk ve koyun gibi diğer çiftlik hayvanlarını yetiştirerek atmosfere metan ekliyoruz. Bilim insanları 1 kg sığır eti üretmenin, evde tüm ışıkları açık bırakarak üç saatlik bir araba yolculuğuna çıkmaktan daha fazla CO2 emisyonuna yol açtığını göstermiştir. Ayrıca insan faaliyetleri, termik santrallerde soğutma kulelerinin kullanılması veya yapay göllerin oluşturulması yoluyla buharlaşmayı arttırarak atmosfere su buharı ekler. Bu faaliyetler küresel ısınmaya katkıda bulunur.