Ihmistoiminta voimistaa maapallon luonnollista kasvihuoneilmiötä siten, että lähtösäteilyä pidättävien kasvihuonekaasujen pitoisuus kasvaa. Kun fossiilisia hiilivarastoja, kuten kivihiiltä, öljyä ja maakaasua, poltetaan, ilmakehän hiilidioksidipitoisuus kasvaa. Fossiiliset polttoaineet ovat tällä hetkellä selvästi tärkeimpiä energianlähteitä sähköntuotannossa, teollisuudessa ja liikenteessä.

Myös metsien hakkuut ja kasvillisuuden väheneminen lisäävät hiilidioksidipitoisuutta, sillä palamisen ja lahoamisen myötä kasveissa ollut hiili vapautuu ilmakehään. Nykyisin metsiä hakataan selvästi enemmän kuin ne ehtivät uudistua, ja monilla alueilla eroosio on köyhdyttänyt kasvillisuutta.

​
Reaaliaikainen ilmakehän hiilidioksidipitoisuutta kuvaava taulukko. Aineisto kerätään Tyynenmeren saarelta, jossa ei ole paikallisia hiilidioksidipäästöjä.

Metaani (CH₄) on hiilidioksidia voimakkaampi kasvihuonekaasu. Sitä vapautuu, kun eloperäinen aines mätänee hapettomissa oloissa. Esimerkiksi riisinviljely aiheuttaa metaanipäästöjä, kun märkien riisipeltojen mudassa kasvijätteet mätänevät. Kaatopaikoilla eloperäistä ainesta hautautuu kasvavien kasojen uumeniin, jolloin jätteet hapen puutteessa mätänevät. Kaatopaikat ovatkin merkittäviä metaanin lähteitä. Myös karjatalous tuottaa runsaasti metaania. Sitä syntyy märehtijöiden suolistossa ja vähähappisessa lietelannassa.

Muita ihmistoiminnasta ilmakehään vapautuvia kasvihuonekaasuja ovat dityppioksidi (N₂O), otsoni (O₃) sekä halogenoidut hiilivedyt. Mitä enemmän näitä kaasuja kertyy ilmakehään, sitä enemmän ne estävät lämmön karkaamista avaruuteen.

​