Dióxido de carbono, vapor de água, oxigênio e metano são gases encontrados quase exclusivamente na troposfera. A troposfera é a camada mais baixa da atmosfera da Terra, compreendendo 75 por cento da massa total da atmosfera .
A troposfera contém 99 por cento do vapor de água atmosférico. A concentração de vapor d'água varia em diferentes climas, variando de traços em torno dos pólos a mais de 4% nas regiões tropicais. O vapor de água troposférico é o principal participante do ciclo da água na Terra. A água que evapora dos oceanos, mares e lagos se condensa na troposfera, é carregada pelos ventos e, em seguida, cai na Terra novamente como precipitação. Sem esse processo, a vida na Terra deixaria de existir, pois os recursos de água doce não seriam mais repostos.
A troposfera também contém dióxido de carbono em pequenas quantidades. Desde o início da revolução industrial no final dos anos 1800 e no início dos anos 1900, a concentração de dióxido de carbono tem aumentado lentamente. O gás retém o calor perto da superfície da Terra, absorvendo e reemitindo a radiação infravermelha, contribuindo para o efeito estufa. As repercussões significativas do aumento do dióxido de carbono atmosférico incluem o aumento da temperatura média global da atmosfera da Terra e a alteração dos padrões climáticos da Terra. O dióxido de carbono é geralmente considerado o gás de efeito estufa mais importante, embora o metano e o óxido nitroso também contribuam para o efeito estufa.
