Gas rumah kaca adalah gas-gas di atmosfer yang dapat menimbulkan perubahan dalam kesetimbangan radiasi sehingga mempengaruhi suhu atmosfer bumi. Gas-gas tersebut dinamakan gas rumah kaca (GRK) karena kemampuannya dalam menyerap dan memantulkan kembali radiasi gelombang panjang yang bersifat panas seperti yang dilakukan oleh kaca, sehingga menimbulkan efek pemanasan yang disebut efek rumah kaca (ERK).
Gas-gas utama yang yang telah disepakati dalam perjanjian internasional untuk dikurangi konsentrasinya adalah karbon dioksida (CO2), metana (CH4), Nitrous oksida (N2O). Konsentrasi GRK ini semakin meningkat dengan makin meningkatnya kegiatan manusia yang menggunakan bahan bakar fosil (BBF) untuk pembangkit tenaga listrik, transportasi, industri serta kegiatan yang berhubungan dengan alih-guna lahan untuk penyediaan lahan baru bagi pertanian (termasuk perkebunan) dan pemukiman.
Dengan meningkatnya jumlah penduduk dan kegiatan manusia yang makin banyak menggunakan energi, perubahan konsentrasi CO2 menjadi makin tak terkendali hingga menyebabkan peningkatan konsentrasi CO2 yang cukup tajam dari sekitar 280 ppmv pada masa pra-industri hingga konsentrasinya sekarang menjadi 370 ppmv. Peningkatan konsentrasi yang tajam ini membawa dampak langsung terhadap perubahan iklim melalui perubahan suhu dan perubahan distribusi hujan baik dalam skala waktu maupun ruang dengan implikasi sosial-ekonomi yang luas.
Karbon dioksida (CO2) adalah GRK utama yang paling besar jumlahnya yang dihasilkan oleh kegiatan manusia dengan laju emisi yang sangat besar, maka gas ini sering dipakai sebagai standar atau acuan bagi perubahan komposisi atmosfer dan perubahan iklim global. Oleh karena itu pada bab ini, pengkajian hanya dibatasi pada isu pengurangan gas CO2 di atmosfer.
