I principali gas responsabili dell'effetto serra sono: il metano, il vapore acqueo, gli ossidi d'azoto, i clorofluorocarburi (CFC) e l'anidride carbonica (CO2).

La principale imputata di questo fenomeno è proprio l'anidride carbonica che viene prodotta in tutti i fenomeni di combustione utilizzate per le attività umane e principalmente per gli autoveicoli e la produzione di energia elettrica. Basti pensare che a inizio secolo la concentrazione di anidride carbonica nell'atmosfera era di circa 290 ppm (parti per milione), oggi è di circa 370-380 ppm e si pensa che nel 2050 possa raggiungere le 550-630 ppm se non si prenderanno dei provvedimenti rivolti alla sua diminuzione.

L'anidride carbonica (CO2), come un filtro a senso unico, lascia passare l'energia del Sole, ma assorbe le radiazioni emesse dalla Terra, che hanno una maggiore lunghezza d'onda, creando così una sorta di serra atmosferica intorno al pianeta.

In condizioni normali questo gas svolge un ruolo molto utile: se non fosse presente nell'atmosfera, infatti, la temperatura media terrestre sarebbe inferiore di molti gradi rispetto a oggi, rendendo impossibile la nostra vita. Ma oggi l'accumulo di anidride carbonica è tale da imprigionare quantità eccessive di calore e da trasformare la Terra in una gigantesca serra.

Ogni anno vengono emessi nell'atmosfera miliardi di tonnellate di CO2, responsabili di circa metà dell'effetto serra.
La produzione e il consumo di energia fanno la parte del leone nelle emissioni di anidride carbonica: sono gli apparecchi elettrici a emetterne la maggiore quantità, seguiti dai mezzi di trasporto, dall'industria e dagli usi abitativi.

La deforestazione, unita all'uso dei combustibili fossili, ha aumentato il livello dell'anidride carbonica nell'atmosfera del 25%, dall'inizio della Rivoluzione Industriale.

Fra i combustibili fossili è il carbone, il più abbondante e il più economico, il responsabile delle concentrazioni più gravi.
Il carbone rilascia una quantità di CO2 due volte maggiore del metano, e maggiore di quasi un quarto del petrolio. Perciò, una delle soluzioni al problema dell'effetto serra dovrebbe prevedere l'utilizzo dei combustibili fossili meno dannosi e in quantità minori.