El dióxido de carbono, el vapor de agua, el oxígeno y el metano son gases que se encuentran casi exclusivamente en la troposfera. La troposfera es la capa más baja de la atmósfera terrestre, que comprende el 75 por ciento de la masa total de la atmósfera. .
La troposfera contiene el 99 por ciento del vapor de agua atmosférico. La concentración de vapor de agua varía en diferentes climas, desde cantidades traza alrededor de los polos hasta más del 4 por ciento en las regiones tropicales. El vapor de agua de la troposfera es el participante clave en el ciclo del agua de la Tierra. El agua que se evapora de los océanos, mares y lagos se condensa en la troposfera, es transportada por los vientos y luego cae a la Tierra nuevamente como precipitación. Sin este proceso, la vida en la Tierra dejaría de existir, ya que los recursos de agua dulce ya no se repondrían.
La troposfera también contiene dióxido de carbono en cantidades mínimas. Desde el inicio de la revolución industrial a fines del siglo XIX y principios del XX, la concentración de dióxido de carbono ha ido aumentando lentamente. El gas atrapa el calor cerca de la superficie de la Tierra al absorber y reemitir la radiación infrarroja, lo que contribuye al efecto invernadero. Las repercusiones significativas del aumento del dióxido de carbono en la atmósfera incluyen el aumento de la temperatura media global de la atmósfera de la Tierra y la alteración de los patrones climáticos de la Tierra. El dióxido de carbono generalmente se considera el gas de efecto invernadero más importante, aunque el metano y el óxido nitroso también contribuyen al efecto invernadero.