לעומת הגזים המהווים את רוב האטמוספרה, שראינו קודם, קיימים מספר גזים, הנמצאים בכמויות יחסית קטנות (פחות מ 0.1% לפי נפח), הבולעים את הקרינה האינפרא-אדומה מתוך קרינת השמש, וכן את זו הנפלטת מכדור הארץ. כגון:

• דו תחמוצת הפחמן (CO₂).
• מתאן (CH₄).
• תחמוצת חנקן (NO₂).
• אוזון (Ozone, O₃).

גזים אלו נקראים גזי חממה, וקשורים בצורה ישירה למאזן האנרגיה של כדור הארץ.

בנוסף, כוללת האטמוספרה אדי מים (H₂O), שאף הם מהווים גז חממה. הנפח היחסי שלהם משתנה ממקום למקום, ובזמנים שונים באותו מקום, אך באופן כללי הוא מסדר גודל של 1%.

אדי המים, דו-תחמוצת הפחמן והאוזון בולעים גם את קרינת השמש באורכי הגל הקצרים (אולטרא-סגול).

גזי חממה אלו אותם גזים המאפשרים לקרינת השמש הפוגעת בכדור הארץ לעבור דרכם, אך מונעים מקרינה בספקטרום האינפרא-אדום הנפלטת מכדור הארץ לחלל לצאת, מכיוון שהם אינם שקופים לקרינה זו.

דוגמאות לגזים אלו הם: מתאן (CH₄) ודו-תחמוצת הפחמן (CO₂).

גזים אלו יוצרים על כדור הארץ אפקט של שמירת חום, כפי שמתקיים בחממה לגידול צמחייה, או בקולט של דוד שמש (קישור).
(למתקדמים, עם מעט ידע בכימיה) האם משקל דו תחמוצת הפחמן, הנפלט משריפת בנזין במנוע הבעירה הפנימית של מכונית, עולה על משקל הבנזין?

בבנזין, אטומי הפחמן קשורים לאטומי מימן, שהוא היסוד הקל ביותר.

במהלך הבעירה, אטומי הפחמן יוצרים תרכובת עם חמצן, שהוא כבד הרבה יותר, ליצירת דו תחמוצת הפחמן.

נבצע חישוב פשוט, עבור אוקטן (Octane), שהיא מולקולה בבנזין המורכבת מ 8 אטומי פחמן ו 18 אטומי מימן (C₈H18):

מספר המולקולות במול של חומר, הוא מספר אבוגדרו: 6.02*10²³מולקולות.

משקל מול אוקטן הוא משקל 8 אטומי פחמן, שכל מול שלהם משקלו 12 גרם, ביחד עם 18 אטומי מימן, שכל מול שלהם משקלו 1 גרם. מכאן שמשקל מול אוקטן הוא 144 גרם, על פי:

8*12+1*18 = 114

משקל מול של דו תחמוצת הפחמן (CO₂), הוא 44 גרם, על פי:

1*12+2*16 = 44

תהליך בעירת האוקטן:

2C₈H₁₈+25O₂ –> 16CO₂+18H₂O

אם כל מולקולה של אוקטן, יוצרת דו תחמוצת הפחמן (בעירה מושלמת), נוצרות 8 מולקולות דו תחמוצת הפחמן מכל מולקולה של אוקטן. כלומר, 8 מול דו תחמוצת הפחמן (במשקל כולל של 44*8 = 352 גרם), נפלטים כתוצאה משריפת מול אחד של אוקטן.

מכאן, שיחס המשקלים בין כמות דו תחמוצת הפחמן, הנוצרת מבעירת אוקטן, היא 352 ל 114, או בקירוב יחס של 1:3.

עבור בנזין, שאינו אוקטן טהור, היחס יכול מעט להשתנות.