Der Treibhauseffekt von Treibhausgasen ist auf ihre Fähigkeit zurückzuführen, Infrarot (eine Art thermische Strahlung) zu absorbieren. Die Fähigkeit von Treibhausgasen, Infrarotstrahlen zu absorbieren, wird durch ihre molekulare Struktur bestimmt. Es gibt unpolare kovalente Bindungen und polare kovalente Bindungen im Molekül. Moleküle werden auch in polare Moleküle und unpolare Moleküle unterteilt. Die Stärke der molekularen Polarität kann durch das Dipolmoment μ ausgedrückt werden. Nur Schwingungen mit wechselnden Dipolmomenten können beobachtbare Infrarotabsorptionsspektren verursachen. Moleküle mit Dipolmomenten sind infrarotaktiv; Während molekulare Schwingungen mit einem Wert von =0 keine Infrarot-Schwingungsabsorption erzeugen können, sind sie nicht infrarot aktiv. [1] Mit anderen Worten, Treibhausgase sind infrarotaktive Moleküle mit Dipolmomenten, so dass sie die Fähigkeit haben, Infrarot zu absorbieren und Infrarotwärme zu erhalten.
Das wichtigste Treibhausgas in der Atmosphäre ist Wasserdampf (H2O). Der Treibhauseffekt, der durch Wasserdampf erzeugt wird, macht etwa 60%-70% des gesamten Treibhauseffekts aus, gefolgt von Kohlendioxid (CO2), das etwa 26% ausmacht, und der andere ist Ozon (O3), Methan (CH4), Lachgas (N2O), Perfluorkohlenwasserstoffe (PFC), Fluorchlorkohlenwasserstoffe (HFKW), Fluorchlorkohlenwasserstoffe (HFC)) und Schwefelhexafluorid (FF6).