温室效应的成因是人类化石燃料燃烧排放大量的温室气体，导致大气中温室气体浓度增加，从而引起全球温室效应，其表现为全球气温升高。大气中的温室气体吸收来自地球表面的热辐射后，会再次向各个方向辐射，向地表和低层大气的再辐射将会引起地表平均温度的升高。温室气体浓度的增加会导致大气红外辐射不透明度增加，使热量集聚在地表和对流层系统内，从而引起温室效应。

温室效应主要是由于现代化工业社会过多燃烧煤炭、石油和天然气，产生的和大量排放的汽车尾气中含有的二氧化碳气体进入大气造成的。

生活中我们可以见到的玻璃育花房和蔬菜大棚就是典型的温室。使用玻璃或透明塑料薄膜来做温室，是让太阳光能够直接照射进温室，加热室内空气，而玻璃或透明塑料薄膜又可以不让室内的热空气向外散发，使室内的温度保持高于外界的状态，以提供有利于植物快速生长的条件。之所以称这一效应为温室效应，亦与此原理有关。