:rightKasvihuoneilmiö tarkoittaa sitä, että tietyt ilmakehässä olevat kaasut estävät maapallolta lähtevän lämmön karkaamista avaruuteen. Kasvihuoneilmiön ansiosta Maan keskilämpötila on ihmiselämälle suotuisa, mutta voimistuessaan ilmiö kasvattaa keskilämpötilaa ja muuttaa siten ilmastoa.

Kasvihuoneilmiötä aiheuttavia kaasuja sanotaan kasvihuonekaasuiksi. Tärkeimmät kasvihuonekaasut ovat vesi (H₂O), hiilidioksidi (CO₂), metaani (CH₄), typpioksiduuli (N₂O) ja otsoni (O₃). Kasvihuonekaasuja eivät ole kuivan ilmakehän yleisimmät kaasut typpi (N₂), happi (O₂) ja argon (Ar).

Kasvihuonekaasut lämmittävät maapalloa, koska ne ottavat vastaan infrapuna- eli lämpösäteilyä ja lähettävät siitä keskimäärin puolet ulkoavaruuteen ja puolet takaisin maanpintaa kohti. Infrapunasäteily on sähkömagneettisen kentän värähtelyä, joten se vuorovaikuttaa varausten kanssa: infrapunasäteily saa molekyylin atomit värähtelemään, jos tässä värähtelyssä molekyylin dipoliluonne muuttuu.

Typpimolekyyli voi värähdellä vain sidoksensa suuntaisesti. Vaikka sidos venyisi tai puristuisi kuinka, molekyyli pysyy poolittomana. Koska värähtely ei siis muuta typpimolekyylin dipoliluonnetta, typpi ei pysty ottamaan tehokkaasti vastaan infrapunasäteilyä. Typpi ei siten ole kasvihuonekaasu.

Hiilidioksidimolekyylikin pysyy poolittomana, jos sen happiatomit värähtelevät yhtä aikaa vastakkaisiin suuntiin. Jos happiatomit sen sijaan liikkuvat samaan suuntaan tai molekyyli taipuu, pooliton rakenne muuttuu värähtelyn aikana pooliseksi ja molekyyli voi vastaanottaa infrapunasäteilyä. Siksi hiilidioksidi on kasvihuonekaasu.