대기 중의 탄산가스나 수증기는 가시광선 등 태양으로부터의 파장이 짧은 방사 에너지는 잘 투과하지만, 지구에서 우주 공간으로 향하는 파장이 긴 적외선 영역의 방사 에너지는 잘 흡수하는 성질을 가지고 있다. 흡수된 방사 에너지는 열로 변하여 다시 지구를 덥게 한다. 이 효과를 온실효과라고 한다. 지구는 낮 동안에는 태양 광에 의해 따뜻해지고 밤이면 적외선 방사에 의해 차가워지지만, 양자는 평형을 유지하여 일방적으로 차가워지기만 하거나 더워지기만 하는 일은 없다. 온실효과가 작용하지 않으면 지구는 계속 차가워진다. 그러나 온실효과가스가 현재보다 증가한다면 기후는 온난화해갈 것이다.