Les gaz d'origine naturelle les plus importants sont la vapeur d'eau, le dioxyde de carbone et le méthane.
Les rejets de gaz à effet de serre dus à l'activité humaine concernent les six gaz suivants, visés par le protocole de Kyoto :
- le dioxyde de carbone ou gaz carbonique (CO2) provient de la combustion des énergies fossiles ;
- le méthane (CH4) provient de l’élevage des ruminants, de la culture du riz, des décharges d'ordures, des exploitations pétrolières, gazières et charbonnières ;
- le protoxyde d’azote (N2O) vient des engrais azotés et de divers procédés chimiques ;
- les gaz fluorés ou hydrofluorocarbones (HFC) sont des gaz propulseurs des bombes aérosols, des gaz réfrigérants ou proviennent d’industries diverses ;
- les hydrocarbures perfluorés (PFC) sont émis notamment lors de la fabrication de l'aluminium ;
- l'hexafluorure de soufre (SF6) est un gaz détecteur de fuites utilisé aussi pour l’isolation électrique.
L’azote et l’oxygène, constituants essentiels de l’atmosphère, ne sont pas impliqués dans l’effet de serre.