Les gaz à effet de serre sont des gaz dont la présence dans l'atmosphère agit comme le verre dans une serre (voir schéma), d'où le nom de ce processus : l'effet de serre.

Les gaz à effet de serre principaux sont le dioxyde de carbone (CO2), le méthane (CH4), l'oxyde nitreux (N2O), et les hydrocarbures fluorés (HFC, PFC et SF6). Ce sont ceux dont les émissions ont été réglementées par le protocole de Kyoto.