Przyczyny efektu cieplarnianego możemy podzielić na dwie grupy. Pierwsza grupa to przyczyny naturalne, które wywołuje sama przyroda wraz ze wszystkimi procesami w niej zachodzącymi. Natomiast drugą grupą są przyczyny powodowane przez człowieka i jego działalność gospodarczą na Ziemi.
Efekt cieplarniany wywoływany jest w atmosferze za pomocą emisji różnych gazów cieplarnianych. Jedne są gazami naturalnymi, które przyroda sama wprowadza do powietrza, kształtując tym samym klimat na Ziemi i rozwój środowiska naturalnego, inne to gazy emitowane przez człowieka i zakłócające prawidłowy rozwój środowiska naturalnego, które w wyniku takich działań jest niszczone.
Pierwszym i fundamentalnym gazem cieplarnianym emitowanym do atmosfery jest para wodna czyli woda w gazowym stanie skupienia. Para wodna wywołuje w atmosferze efekt cieplarniany w około 45 procentach. Jej występowanie w atmosferze uzależnione jest od wielu czynników, takich jak pora dnia, pora roku, teren na jakim występuje. Efekt pary wodnej wydostającej się do atmosfery jest pozytywnym zjawiskiem w przyrodzie, gdyż w dużej mierze wchłania składniki promieniowania słonecznego oraz blokuje wypływanie ciepła w formie promieniowania podczerwonego. Para wodna pojawia się w powietrzu w skutek parowania wszelkiego rodzaju zasobów wodnych oraz odparowywania nadmiaru wód z gleb, roślin i innych stworzeń żywych. Efekt cieplarniany za pomocą pary wodnej tworzy się w momencie ocieplenia się klimatu i wysokich temperatur na danym obszarze. Gdy temperatura jest ustabilizowana i prawidłowa, para wodna wymienia się z opadami deszczów i stabilizuje klimat, wzrost temperatur powoduje powstawanie efektu cieplarnianego w atmosferze.
Innym gazem cieplarnianym, który wpływa na zwiększenie się efektu cieplarnianego jest dwutlenek węgla. Jest on jednym z czynników powietrza odpowiedzialnych za prawidłową temperaturę na Ziemi. Kiedy jeszcze człowiek nie ingerował w rozwój środowiska naturalnego, również dwutlenek węgla naturalnie się rozkładał w powietrzu, dużą jego część pochłaniały lasy oraz inne zasoby roślinne istniejące na Ziemi. Jednak w momencie wkroczenia człowieka w środowisko naturalne, emisja dwutlenku węgla poprzez spalanie paliw i wypalanie lasów zwiększyła się, a wycinanie lasów na użytek człowieka spowodowało brak możliwości pochłaniania dwutlenku węgla przez środowisko. Dwutlenek węgla emitowany do środowiska poprzez spalanie wszelkiego rodzaju paliw, unosi się do wyższych części atmosfery, tworząc tym samym nadmierne ocieplenie klimatu, a co za tym idzie efekt cieplarniany.
Kolejnym gazem emitowanym do środowiska oraz wywołującym efekt cieplarniany jest metan, który w procesach naturalnych dostaje się do środowiska poprzez rozkład szczątek roślin i zwierząt, natomiast w efekcie pracy ludzkiej emitowany jest w dużych ilościach poprzez ciężki przemysł wydobywczy oraz tworzenie coraz częściej nowych wysypisk odpadów organicznych.
Pozostałymi gazami, które przyczyniają się do powstawania i powiększania się efektu cieplarnianego na Ziemi są tlenki azotu, ozon oraz freon. Wszystkie te związki dostają się do atmosfery poprzez szkodliwą działalność człowieka (między innymi poprzez emisję spalin oraz stosowanie nawozów azotowych w rolnictwie), który ułatwiając sobie życie, niszczy otaczającą go przyrodę, a tym samym zatruwa sam siebie.
Zjawisko efektu cieplarnianego czyli wzrostu średnich temperatur występujących na Ziemi, poprzez zatrzymanie nadmiaru ciepła, które powinno ulatywać do przestrzeni kosmicznej, powoduje ogólne ocieplenie klimatu na Ziemi co jest niekorzystnym procesem zarówno dla naturalnego rozwoju przyrody oraz dalszej prawidłowej egzystencji człowieka.