温室效应（英文：Greenhouse Gas，GHG）或温室效应气体（Greenhouse Effect Gas）是指大气中引起温室效应的气体成分。天然温室气体包括水蒸气（H2O）、二氧化碳（CO），约占所有温室气体的26%，其他还包括臭氧（O3）、甲烷（CH4）、一氧化二氮（又称笑气，NO）以及人造温室气体氢氟碳化物（HFCs、HC FCs、六氟化硫SF6）等。
虽然大部分二氧化碳在自然碳循环中被吸收，但由于工业革命以来化石燃料的燃烧，大气中二氧化碳的浓度已从280ppm上升至411ppm。
所有温室气体的共同点是它们吸收红外光。由于太阳辐射大部分是可见光，这种可见光可以直接穿透大气层，到达并加热空气。受热的地面会发出红外线来释放热量，但这些红外线无法穿透大气层，因此热量储存在地面附近的大气中，产生温室效应。
近年来最显着的全球气温异常快速升高很大程度上是由于人为造成的大气中温室气体浓度急剧增加。与过去相比，温室效应在近代人类历史中尤为显着。全球变暖是对常见异常现象的一个很好的描述。原因是自工业革命以来，人类灭绝了化石燃料，导致二氧化碳含量急剧上升，在过去十年中增加了近30%。二是甲烷，是畜禽粪便发酵、污水渗漏、稻田粪便发酵等活动产生的。还有很多人类合成的气体，自然界中并不存在，比如氟利昂。
