Le GES ou gaz à effet de serre est un gaz qui, pour certaines longueurs d'onde données du spectre énergétique, absorbe le rayonnement (rayonnement infrarouge) émis par la surface de la Terre et par les nuages. Le gaz considéré émet à son tour un rayonnement infrarouge à un niveau où la température est plus faible que la température de surface. L'effet net est la rétention locale d'une partie de l'énergie absorbée et une tendance au réchauffement de la surface de la Terre.
La vapeur d'eau (H2O), le dioxyde de carbone (CO2), l'hémioxyde d'azote (N2O), le méthane (CH4) et l'ozone (O3) sont les principaux gaz à effet de serre qu'on trouve dans l'atmosphère terrestre.