Tout au long de l'histoire de la Terre, les gaz à effet de serre ont joué un rôle vital dans le maintien assez surface de chaud de la planète pour soutenir la vie. Sans sources de gaz à effet de serre, la température moyenne mondiale serait près de 60 degrés Fahrenheit inférieur à ce qu'il est maintenant. L'industrie humaine au cours des 150 dernières années ou plus a augmenté les niveaux atmosphériques à une vitesse sans précédent, mais beaucoup de gaz à effet de grandes sont également produites naturellement.
Gaz carbonique
La respiration des organismes vivants émettent environ 220 Gt de dioxyde de carbone dans l'atmosphère chaque année. Rotting matière organique contribue encore 220 gigatonnes, et encore 330 gigatonnes est libéré de la surface de l'océan. Bien que ce montant dépasse de loin les estimés 32,3 gigatonnes produites par les humains, les émissions naturelles sont équilibrées par puits de carbone que «absorber» le dioxyde de carbone nouvellement libéré, avec environ 40 pour cent du dioxyde de carbone supplémentaire de l'activité humaine. L'autre 60 pour cent recueille dans l'atmosphère, où il contribue au changement climatique.
Méthane
Les bactéries anaérobies qui décomposent la matière organique et produisent du méthane comme sous-produit sont la plus grande source naturelle de méthane. Termites produisent également des quantités importantes. D'autres rejets proviennent d'hydrates de méthane trouvés sur le plancher de l'océan et dans les sols polaires, ainsi que de l'activité géothermique, les feux de forêt et les animaux sauvages, où il est un sous-produit de la digestion. Le méthane est un gaz à effet de serre plus puissant que le dioxyde de carbone, ce qui provoque un plus grand effet de serre par unité de volume. L'activité humaine libère plus de méthane par an que toutes les sources naturelles combinées.
Protoxyde d'azote
L'oxyde nitreux est produit naturellement lorsque les micro-organismes décomposent les composés contenant de l'azote dans le sol et l'océan. De petites quantités sont produites à partir de la décomposition chimique du méthane dans l'atmosphère et la libération de l'eau de surface appauvri en oxygène. La quantité d'oxyde nitreux produit naturellement et par les humains est environ le même, ce qui signifie l'homme environ deux fois le volume d'oxyde nitreux libéré dans l'atmosphère de la Terre chaque année.
Vapeur d'eau
La vapeur d'eau est un gaz à effet de serre le plus répandu, et la quasi-totalité de celle-ci est produite naturellement par évaporation sur la surface de la Terre. Contrairement à d'autres gaz à effet de serre, la vapeur d'eau agit comme un mécanisme de rétroaction, et non pas une source d'origine du réchauffement climatique. Comme d'autres facteurs augmentent la température de la planète, l'évaporation augmente et les gains d'air chaud d'une plus grande capacité à retenir la vapeur d'eau. Comme les niveaux de vapeur d'eau montent, ils augmentent l'effet de serre, une augmentation des températures encore plus loin.