Seul les gaz comptant 3 atomes ou plus par molécule sont des gaz à effet de serre. Les gaz n'ayant que 2 atomes par molécule ne peuvent absorber le rayonnement infrarouge et donc ne réémettent pas de chaleur (l'oxygène O2 ou l'azote N2). Ces propriétés sont liées à leur capacité de vibration.