Парниковый эффект относится к определенному классу молекул (комбинаций атомов), таких как водяной пар (H2O), углекислый газ (CO2) и метан (CH4). Эти молекулы, технически называемые "инфракрасными поглотителями", обладают свойством временно поглощать инфракрасное излучение, тип электромагнитного излучения, которое нагревает атмосферу.

Это имеет большое значение, поскольку при попадании солнечного света на Землю часть его преобразуется в тепловую энергию в виде инфракрасного излучения. Инфракрасное излучение испускается с поверхности Земли и проходит через атмосферу, уходя в космос.

Без инфракрасных поглотителей инфракрасное излучение, которое мы воспринимаем как тепло, немедленно ушло бы в космос.

С инфракрасными поглотителями инфракрасное излучение уходит дольше, сохраняя атмосферу несколько теплее, чем она была бы в противном случае.

Этот эффект замедления выхода тепла через атмосферу в просторечии называют "парниковым эффектом", исходя из аналогии с явлением, когда стекло в теплице сохраняет тепло для растений. С этой аналогией есть проблемы, но для простоты я буду придерживаться термина "парниковый эффект".

Полезной аналогией для понимания парникового эффекта является одежда. Одежда замедляет утечку тепла вашего тела в местную атмосферу. Добавление парниковых газов в систему подобно добавлению слоев одежды: при прочих равных условиях, чем больше парниковых газов вы добавляете, тем дольше задерживается вновь полученное тепло (будь то тепло человеческого тела или тепло, отраженное от Земли).

Как человек в одежде чувствует себя намного теплее, чем человек без одежды, так и благодаря парниковому эффекту поверхность Земли на много градусов теплее, чем могла бы быть в противном случае.

Важно подчеркнуть, что парниковый эффект не ограничивается CO2. На самом деле, подавляющее большинство парникового эффекта на Земле сегодня происходит от водяного пара в атмосфере. Водяной пар является гораздо более сильным парниковым газом, чем CO2.

Теоретические расчеты показали, что без парникового эффекта, большая часть которого обусловлена естественным присутствием водяного пара в атмосфере, поверхность Земли была бы примерно на 33°C (59°F) холоднее, чем сейчас, что означает постоянный ультраледниковый период, в котором мало что могло бы существовать.

По сути, парниковые газы, по крайней мере до определенного момента, являются крайне необходимой одеждой для Земли, существующей в сверххолодной Вселенной.

Джон Тиндалл, один из первооткрывателей парникового эффекта, описал водяной пар и другие парниковые газы следующим образом (ему также нравится аналогия с одеждой): "Этот водный пар - одеяло, более необходимое для растительной жизни Англии, чем одежда для человека"