Kohlendioxid, Wasserdampf, Sauerstoff und Methan sind Gase, die fast ausschließlich in der Troposphäre vorkommen. Die Troposphäre ist die unterste Schicht der Erdatmosphäre, die 75 Prozent der Gesamtmasse der Atmosphäre ausmacht .
Die Troposphäre enthält 99 Prozent des atmosphärischen Wasserdampfs. Die Wasserdampfkonzentration variiert in verschiedenen Klimazonen und reicht von Spurenmengen um die Pole bis zu über 4 Prozent in tropischen Regionen. Troposphärischer Wasserdampf ist der Hauptakteur im Wasserkreislauf der Erde. Verdunstendes Wasser aus Ozeanen, Meeren und Seen kondensiert in der Troposphäre, wird von Winden getragen und fällt dann als Niederschlag wieder auf die Erde. Ohne diesen Prozess würde das Leben auf der Erde aufhören zu existieren, da die Süßwasserressourcen nicht mehr aufgefüllt würden.
Die Troposphäre enthält auch Spuren von Kohlendioxid. Seit Beginn der industriellen Revolution Ende des 19. und Anfang des 20. Jahrhunderts steigt die Kohlendioxidkonzentration langsam an. Das Gas fängt Wärme in der Nähe der Erdoberfläche ein, indem es Infrarotstrahlung absorbiert und wieder abgibt, was zum Treibhauseffekt beiträgt. Wesentliche Auswirkungen des Anstiegs des atmosphärischen Kohlendioxids sind der Anstieg der globalen Durchschnittstemperatur der Erdatmosphäre und die Veränderung der Wettermuster der Erde. Kohlendioxid gilt allgemein als das wichtigste Treibhausgas, aber auch Methan und Lachgas tragen zum Treibhauseffekt bei.
