L’effet de serre des gaz à effet de serre est dû à leur capacité à absorber l’infrarouge (une sorte de rayonnement thermique). La capacité des gaz à effet de serre à absorber les rayons infrarouges est déterminée par leur structure moléculaire. Il y a des liaisons covalentes non polaires et des liaisons covalentes polaires dans la molécule. Les molécules sont également divisées en molécules polaires et molécules non polaires. La force de la polarité moléculaire peut être exprimée par le moment dipole μ. Seules les vibrations avec des moments changeants de dipôle peuvent causer des spectres d’absorption infrarouge observables. Les molécules avec des moments de dipôle sont actives infrarouges ; tandis que les vibrations moléculaires avec Δμ=0 ne peuvent pas produire l’absorption infrarouge de vibration, elles sont actives non infrarouges. [1] En d’autres termes, les gaz à effet de serre sont des molécules actives infrarouges avec des moments de dipôle, de sorte qu’ils ont la capacité d’absorber l’infrarouge et de préserver la chaleur infrarouge.
Le principal gaz à effet de serre dans l’atmosphère est la vapeur d’eau (H2O). L’effet de serre produit par la vapeur d’eau représente environ 60%-70% de l’effet de serre global, suivi du dioxyde de carbone (CO2), qui représente environ 26 %, et l’autre de l’ozone (O₃), du méthane (CH₄), de l’oxyde nitreux (N2O), des perfluorocarbones (PFC), des hydrofluorocarbones (HFC), des chlorofluorocarbones (HFCC) et de l’hexafluoride de soufre (SF6), etc.