温室气体（Greenhouse Gas, GHG）或称温室效应气体是指大气中促成温室效应的气体成分。自然温室气体包括水蒸气（H2O），水汽所产生的温室效应大约占整体温室效应的60-70%，其次是二氧化碳（CO2）大约占26%，其他还有臭氧（O3）、甲烷（CH4）、氧化亚氮（又称笑气，N2O）、以及人造温室气体氯氟碳化物（CFCs）、全氟碳化物（PFCs）、氢氟碳化物（HFCs），含氯氟烃（HCFCs）及六氟化硫（SF6）等。

全球各地排放的碳量

纵使大部分二氧化碳在自然界的碳循环中拿走，自从工业革命起人类燃烧化石燃料仍然导致大气层内二氧化碳浓度由280ppm上升至390ppm。

温室气体的共同点，就在于它们能够吸收红外线。由于太阳辐射以可见光居多，这些可见光可直接穿透大气层，到达并加热地面。而加热后的地面会发射红外线从而释放热量，但这些红外线不能穿透大气层，因此热量就保留在地面附近的大气中，从而造成温室效应。

水蒸汽是最主要的温室气体，但与二氧化碳不同，水蒸汽可以凝结成水。因此大气中的水蒸汽含量基本稳定，不会出现其它温室气体的累积现象。因此现在讨论温室气体时并不考虑水蒸汽。

工厂排放

近年来最引人注意的反常全球气温快速上升，主要是由于人为作用，使大气中温室气体的浓度极剧上升所导致的。人类近代历史上的温室效应，与过去相比特别的显著，全球暖化即适用于形容现在的异常情形。之所以如此，是由于工业革命以来，人类燃烧化石燃料而使二氧化碳含量急剧增加，近十年来增加将近30%；其次是甲烷，从饲养牲畜的粪便发酵，污水泄漏，稻田粪肥发酵等活动产生的；还有许多人类合成的，自然界原本不存在的气体，如氟里昂。

温室气体的增加，加强了温室效应，是造成全球暖化的主要原因，已成为世界各国家的共识，也是一种全球性的污染，京都议定书正是为了采取措施减少温室气体排放，由联合国发起，世界各国达成的协议。

地球大气的气体

温室气体

非温室气体

在主要的大气成分中，虽然氮 (N2), 氧 (O2), 和氩 (Ar)等气体贡献了许多其他的物理和化学反应，但它们都不是温室气体。

全球变暖潜能值

各种温室气体在大气中相对二氧化碳影响的时间。