Når solens stråler rammer jordoverfladen, omdannes de kortbølgede stråler til langbølgede varmestråler, som sendes tilbage i atmosfæren. En drivhusgas er en luftart, som har den egenskab, at den kan opsuge (absorbere) den langbølgede varmestråling (infrarød stråling) og igen udsende den som varmestråling. Drivhusgasserne forhindrer dermed en større eller mindre del af varmestrålingen fra jordoverfladen i at blive kastet direkte tilbage til Verdensrummet

Luftarter med denne egenskab skal have mindst tre molekyler. De vigtigste drivhusgasser er vanddamp (H2O), kuldioxid (CO2), metan (CH3) og lattergas (N2O). Disse gasarter findes naturligt i atmosfæren i meget små koncentrationer.

Vanddamp er den drivhusgas, der har den største koncentration, nemlig ca. 0,4 procent, men den påvirkes ikke direkte af menneskets aktiviteter. De luftarterne, der er mest af i atmosfæren, nemlig kvælstof (nitrogen) og ilt (oxygen), har kun to atomer og kan altså ikke absorbere den infrarøde stråling.