Οι εκπομπές αερίων είναι κάθε αέριο υλικό που απελευθερώνεται, είτε φυσικά είτε τεχνητά, στην ατμόσφαιρα. Αυτές οι εκπομπές αερίων υπάρχουν σε διάφορες μορφές: κυρίως υδρατμοί, διοξείδιο του άνθρακα, μεθάνιο, οξείδιο του αζώτου και όζον. Κάθε μία από αυτές τις ουσίες, ενώ υπάρχει ήδη στην ατμόσφαιρα σε ορισμένα επίπεδα, μπορεί να αυξηθεί με διάφορους τρόπους, όπως η καύση ορυκτών καυσίμων ή η έκρηξη ενός ηφαιστείου. Οι επιπτώσεις αυτών των εκπομπών αερίων έρχονται με τη μορφή του φαινομένου του θερμοκηπίου. Καθένα από αυτά τα αέρια απορροφά την ακτινοβολία στην ατμόσφαιρα, αυξάνοντας τη θερμοκρασία της Γης.
Διαφορετικά αέρια έχουν διαφορετικές επιδράσεις στην ατμόσφαιρα και υπάρχουν σε διαφορετικές ποσότητες. Για παράδειγμα, το μεθάνιο είναι ένας από τους ισχυρότερους απορροφητές της ακτινοβολίας, ενώ το διοξείδιο του άνθρακα όχι. Ωστόσο, το επίπεδο διοξειδίου του άνθρακα από τις εκπομπές αερίων είναι πολύ πιο διαδεδομένο από το μεθάνιο, επομένως η επίδρασή του είναι πολύ ισχυρότερη συνολικά. Αυτή η ατμοσφαιρική θέρμανση είναι απαραίτητη για να διατηρηθούν οι σημερινές συνθήκες στον πλανήτη. Η θερμοκρασία της επιφάνειας της Γης θα ήταν περίπου 59°F (περίπου 33°C) ψυχρότερη εάν αυτά τα αέρια δεν υπήρχαν στην ατμόσφαιρα.
Οι υδρατμοί είναι η πιο διαδεδομένη εκπομπή αερίων στον πλανήτη και ευθύνονται για το μεγαλύτερο ποσοστό επίπτωσης στο φαινόμενο του θερμοκηπίου. Αυτό γενικά δεν προκαλείται από τους ανθρώπους σε αφθονία. Το δύο τοις εκατό της ατμόσφαιρας αποτελείται από υδρατμούς, συμπεριλαμβανομένων των νεφών, τα περισσότερα από τα οποία προέρχονται από απλή εκπομπή αερίων που προκαλείται από την εξάτμιση. Το ποσοστό αυτό, σύμφωνα με το Κέντρο Περιβαλλοντικής Υγείας του Εθνικού Συμβουλίου Ασφάλειας, αντιπροσωπεύει το 66 τοις εκατό του φαινομένου του θερμοκηπίου.
Χρησιμοποιώντας δείγματα πυρήνα πάγου, οι επιστήμονες έχουν διαπιστώσει ότι οι εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου έχουν αλλάξει με την πάροδο του χρόνου. Πριν από 500 εκατομμύρια χρόνια, το επίπεδο του διοξειδίου του άνθρακα ήταν δέκα φορές πιο διαδεδομένο από ό,τι σήμερα. Οι υψηλές συγκεντρώσεις αερίων του θερμοκηπίου συνεχίστηκαν μέχρι τη σύγχρονη εποχή. Οι άνθρωποι ζουν τώρα στην εποχή του Ολόκαινου, η οποία ξεκίνησε με το τέλος της τελευταίας εποχής των παγετώνων πριν από περίπου 10,000 χρόνια. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, οι εκπομπές αερίων από φυσικές πηγές όπως τα ηφαίστεια παρέμειναν σχετικά σταθεροποιημένες, αντιπροσωπεύοντας μόνο μια τοις εκατό διακύμανση στην ατμόσφαιρα.
Από το 1750, ωστόσο, οι εκπομπές αερίων από τον άνθρωπο έχουν αυξηθεί σημαντικά, λόγω της έναρξης της Βιομηχανικής Επανάστασης. Πριν από αυτό το διάστημα, οι εκπομπές άνθρακα ήταν περίπου 280 μέρη ανά εκατομμύριο (ppm). Αυτός ο αριθμός έχει αυξηθεί σταθερά από τότε για να φτάσει στις 387 ppm στις αρχές του 21ου αιώνα. Αυτές οι εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου προέρχονται κυρίως από την καύση ορυκτών καυσίμων, την αποψίλωση των δασών, τους χλωροφθοράνθρακες που χρησιμοποιούνται στην ψύξη και τα λιπάσματα. Καθένας από αυτούς τους ένοχους έχει στοχοποιηθεί στα τέλη του 20ού και στις αρχές του 21ου αιώνα από το «πράσινο κίνημα», μια προσπάθεια μείωσης των εκπομπών άνθρακα.