H θερμικη ενεργεια εισερχεται μεσω της ατμοσφαιρας στην επιφανεια της γης μεσω της ηλιακης ακτινοβολιας που δεχεται η γη στη διαρκεια της μερας.Θερμικη ενεργεια ακτινοβολειται πισω στο διαστημα συνεχως μεσω υπερυθρης ακτινοβολιας.Οι ακτινοβολιες που εισερχονται εχουν μεγαλη συχνοτητα ενω η υπερυθρος ακτινοβολια χει μικρη συχνοτητα με αποτελεσμα να ειναι λιγοτερο διεισδυτικη απο τις πρωτες.Το στρωμα CO2 δρα ως υλικο ανακλασης της υπερυθρης ακτινοβολιας και σε βαθμο αναλογο της συγκεντρωσης του.Οταν αυξανεται η συγκεντρωση του CO2 ,μεγαλυτερο ποσοστο της υπερυθρης ακτινοβολιας ανακλαται πισω στην ατμοσφαιρα και ετσι αυξανεται πιο πολυ η θερμοκρασια της επιφανειας της γης και συνεπως μειωνεται ο ρυθμος με τον οποιο ψυχεται η επιφανεια της γης.

Ως φαινόμενο του θερμοκηπίου χαρακτηρίζεται το φαινόμενο θέρμανσης που παρατηρείται στα θερμοκήπια (εξ ου και η ονομασία). Κατά το φαινόμενο αυτό η γυάλινη υπερκατασκευή ή θόλος είναι διάφανη για τη φωτεινή ακτινοβολία, η οποία εισέρχεται στο στεγασμένο χώρο, απορροφάται εν μέρει, διαχέεται και επανεκπέμπεται. Η κατασκευή όμως είναι αδιαφανής για τη δευτερογενή αυτή ακτινοβολία, η οποία “παγιδεύεται” στο χώρο και τελικά μετατρέπεται σε θερμότητα (αρχή του θερμοκηπίου). Με τον τρόπο αυτό θερμαίνει το εσωτερικό του θερμοκηπίου με αποτέλεσμα να διατηρούνται οι καλλιέργειες πάντα σε κατάλληλη και σχετικά σταθερή θερμοκρασία.