地球大气中的水汽（H2O）、臭氧（O3）、二氧化碳（CO2）、氧化亚氮（N2O）、甲烷（CH4）等成分可以使地球表面变得更暖，类似于温室截留太阳辐射并加热室内空气的作用，这种作用与影响称为“温室效应”（greenhouse effect）。
《联合国气候变化框架公约》将温室气体（greenhouse gas）定义为“大气中那些吸收和重新放出红外辐射的自然和人为的气态成分”。由于减排主要考虑人为因素产生的温室气体，此外水汽（H2O）及臭氧（O3）的时空分布较广且变化较大，《京都议定书》中规定控制的六种温室气体为：
- 二氧化碳（CO2）
- 甲烷（CH4）
- 氧化亚氮（N2O）
- 氢氟碳化物（HFCs）
- 全氟化碳（PFCs）
- 六氟化硫（SF6）
多哈会议通过的《京都议定书》 修正案规定了第七种温室气体三氟化氮（NF3）。我国的《碳排放权交易管理办法（试行）》参照《联合国气候变化框架公约》，也将温室气体界定为上述七种温室气体。但历史编制的温室气体清单，大多只包括前六种。
