Dünya atmosferinin yüzde 99′u oksijen ve azottan oluşur. Diğer gazların (su buharı, karbon gazı, metan, ozon vb) oranı çok düşüktür, ama bunların ısıl (termik) rolü çok önemlidir. Atmosferi oluşturan gazlar doğrudan Güneş ışınımını kısmen geri yansıtır ve yayımlar, ama ozon dışında bu ışınımı soğutmaz.
Bununla birlikte karbon gazı, su buharı, metan, ozon gibi gazlar, Dünya’dan yayımlanan kızılaltı ışınımı soğurma özelliğine sahiptin bu durum ö-zellikle yoğun oldukları aşağı atmosferin ısınmasını sağlar. Bu gazlar olmasaydı, Dünya atmosferi donardı ve ortalama 15 “C olan sıcaklığı -18 °C olurdu. Güneş ışınımına « saydam », ama Dünya’nın yansıyan kızılaltı ışınımını « soğurucu » olan bu gazlar, Güneş ışınımının içeri girmesine imkân veren, ama ısıyı tutan cam yapılara benzetilerek, sera etkisi yaratan gazlar olarak adlandırılır.
Bu gazların atmosferde deetkisi, bölgelere göre değişir. Mesela buharlaşma ve su buharı miktarı, Amazon ormanlarının üzerinde Sahra’dakinden çok daha fazladır. Enerji dengesinin özellikle Güneş ışınımına bağımlı olduğu gündüz boyunca, bu ışınım Amazonya’daki bulutlar tarafından şiddetle yansıtılır ve burada toprak Sahra’dakinden daha az ısınır. Geceleriyse enerji dengesi yalnız Dünya’dan yayımlanan kızılaltı ışınıma bağımlıdır. Bu ışınım Amazonya’nın nemli atmosferince soğurulur. Bu yüzden, Amazonya atmosferi gece boyunca sıcak kalır. Oysa Sahra’nın, kızılaltı ışınıma saydam olan sıcak atmosferi çok soğur. Sonuçta, gündüz sıcaklığıyla gece sıcaklığı arasındaki fark, Amazonya’da Sahra’dakinden çok düşüktür.
Sanayileşmiş bölgelerde sera etkisi kentler gibi atık gaz (karbon gazı, metan vb) yoğunluğunundaha yüksek olduğu yerlerde, özellikle de atmosferin çok durgun olduğu ve gazların dağılmasına izin vermediği durumlarda artar.