Khí nhà kính trong Khí quyển có thành phần như sau:  

 CO2: 56%
 CFC: 13%
 CH4: 18%
 O3: 7%
 N2O: 6%

Nguyên nhân của biến đổi khí hậu hiện nay được khẳng định là do hoạt động của con người. Kể từ thời kỳ tiền công nghiệp (khoảng từ năm 1750), con người đã sử dụng ngày càng nhiều năng lượng, chủ yếu từ nguồn nhiên liệu hóa thạch (than, dầu, khí đốt), nên thải vào khí quyển ngày càng nhiều khí gây hiệu ứng nhà kính, dẫn đến tăng nhiệt độ Trái đất.

Theo các nhà khoa học, trong suốt chu kỳ băng hà và tan băng (khoảng 18 nghìn năm trước), hàm lượng khí CO2 trong khí quyển chỉ khoảng 180 -200ppm (phần triệu), chỉ bằng khoảng 70% so với thời kỳ tiền công nghiệp (280ppm). Từ khoảng năm 1800, hàm lượng khí CO2 bắt đầu tăng lên, vượt con số 300ppm và đạt 379ppm vào năm 2005, tăng khoảng 31% so với thời kỳ tiền công nghiệp, vượt xa mức khí CO2 tự nhiên trong khoảng 650 nghìn năm qua.

Hàm lượng các khí nhà kính khác như Methane (CH4), Nitrious Oxide (N2O) cũng tăng lần lượt từ 715ppb (phần tỷ) và 270ppb trong thời kỳ tiền công nghiệp lên 1774ppb (151%) và 319ppb (17%) vào năm 2005. Riêng các khí chlorofluoro cacbon (CFCs) vừa là khí nhà kính có khả năng làm nóng trái đất gấp nhiều lần CO2, vừa là chất phá hủy tầng ô zôn bình lưu, xuất hiện trong khí quyển khi công nghiệp làm lạnh, hóa mỹ phẩm phát triển.