Laut des Kyoto-Protokolls aus dem Jahr 1997 werden folgende Gase zu den vom Menschen freigesetzten Treibhausgasen gezählt:

Die Gase Kohlenstoffdioxid (CO₂), Methan (CH₄) und Distickstoffoxid (N₂O) kommen auch natürlicherweise in der Atmosphäre vor. Ihre Konzentration steigt allerdings erheblich durch den zusätzlichen Ausstoß des Menschen, der seit dem Beginn der Industrialisierung stark zunahm. Während CO₂ vor allem durch die Verbrennung fossiler Energieträger und die fortschreitende Entwaldung emittiert wird, entsteht CH₄ insbesondere bei der Tierhaltung, beim Reisanbau und auf Abfalldeponien. Fluorierte Treibhausgase (F-Gase) werden dagegen fast ausschließlich durch den Menschen erzeugt, um in Kühl- oder Löschmitteln verwendet zu werden. Sie kommen nicht natürlicherweise in der Umwelt vor [UBA22w].

Die Wirkung der verschiedenen Treibhausgase, also wie viel Strahlung sie in der Erdatmosphäre halten, hängt von drei wesentlichen Faktoren ab [Buho21]:

Diese drei Faktoren sind eng miteinander verknüpft. So hat zum Beispiel die Verweilzeit einen großen Einfluss auf die Konzentration, denn ein Treibhausgas mit einer längeren Verweilzeit sammelt sich stärker in der Atmosphäre an. Auch die Stärke eines Treibhausgases hat nur eine geringe Aussagekraft, ohne die Verweilzeit zu kennen. So kann beispielsweise ein starkes Gas eine geringere Wirkung haben als ein schwaches Gas, wenn ersteres weniger Zeit in der Atmosphäre verweilt.

Um diese drei Faktoren zu berücksichtigen und damit die Wirkung der verschiedenen Treibhausgase vergleichbar zu machen, wurde das Maß des Strahlungsantriebes entwickelt. Der Strahlungsantrieb misst den Energiefluss von der Atmosphäre zur Erdoberfläche und wird in der Einheit Watt pro Quadratmeter (W/m²) angegeben. Er wird immer für einen Zeitraum ermittelt, also im Fall von Treibhausgasen in der Regel von Beginn der Industrialisierung am Ende des 18. Jahrhunderts bis in die Gegenwart. Das Treibhausgas mit dem höchsten Strahlungsantrieb und dementsprechend dem größten Beitrag zum anthropogenen Treibhauseffekt ist CO₂. Das liegt daran, dass CO₂ am meisten vom Menschen emittiert wird (siehe Abbildung 1) und gleichzeitig eine relativ hohe Verweilzeit in der Atmosphäre aufweist. Während CO₂ mehrere Jahrhunderte benötigt, wird Methan schon nach etwa zehn Jahren aus der Atmosphäre abgebaut. Deshalb besitzt CO₂ die höchste Konzentration der genannten Treibhausgase in der Atmosphäre (rund 420 Mikromol pro Mol im Jahr 2023) [UBA24f]. Die Stärke (Treibhauspotenzial) von CO₂ ist dagegen im Vergleich zu den anderen Treibhausgasen gering. So weist Methan ein Treibhauspotenzial auf, welches etwa 25-mal so hoch ist [Buho21].