ilmastonmuutoksen tärkein ajuri on kasvihuoneilmiö. Jotkin kaasut Maan ilmakehässä toimivat vähän kuin kasvihuoneen lasi, joka vangitsee auringon lämmön ja estää sitä vuotamasta takaisin avaruuteen ja aiheuttamasta ilmaston lämpenemistä.

monet näistä kasvihuonekaasuista syntyvät luonnostaan, mutta ihmisen toiminta nostaa joidenkin kaasujen pitoisuuksia ilmakehässä, erityisesti:

• hiilidioksidi (CO2)
• metaani
• typpioksidi
• fluoratut kaasut

ihmisen toiminnan tuottama CO2 on suurin ilmaston lämpenemisen aiheuttaja. Vuoteen 2020 mennessä sen pitoisuus ilmakehässä oli noussut 48% esiteollisen tasonsa (ennen vuotta 1750) yläpuolelle.

ihmisen toiminnasta vapautuu muita kasvihuonekaasuja pienempiä määriä. Metaani on hiilidioksidia voimakkaampi kasvihuonekaasu, mutta sen elinikä ilmakehässä on lyhyempi. Typpioksidi on hiilidioksidin tavoin pitkäikäinen kasvihuonekaasu, jota kertyy ilmakehään vuosikymmenten tai vuosisatojen kuluessa.

luonnollisten syiden, kuten auringon säteilyn muutosten tai vulkaanisen toiminnan, arvioidaan vaikuttaneen alle plus-tai miinus 0,1°C: n kokonaislämpenemiseen vuosina 1890-2010.