Karbondioksit, su buharı, oksijen ve metan, neredeyse yalnızca troposferde bulunan gazlardır. Troposfer, atmosferin toplam kütlesinin yüzde 75'ini oluşturan, dünyadaki en düşük katmandır. .
Troposfer atmosferik su buharının yüzde 99'unu içerir. Su buharı konsantrasyonu, tropikal bölgelerde kutupların etrafındaki iz miktarlarından yüzde 4'e kadar değişen farklı iklimlerde değişiklik gösterir. Troposferik su buharı, Dünya su döngüsünün kilit katılımcısıdır. Troposferdeki okyanuslardan, denizlerden ve göllerden buharlaşan su yoğunlaşır, rüzgarlarla taşınır, sonra tekrar yağış olarak Dünya'ya düşer. Bu işlem olmasaydı, tatlı su kaynakları artık doldurulamayacağından, dünyadaki yaşam sona erecekti.
Troposfer ayrıca eser miktarda karbon dioksit içerir. Sanayi devriminin başlangıcından bu yana 1800'lerin sonlarında ve 1900'lerin başlarında, karbon dioksit konsantrasyonu yavaş yavaş artmaktadır. Gaz tutucuları, kızılötesi radyasyonu emerek ve yeniden toplayarak, sera etkisine katkıda bulunan, Dünya yüzeyine yakın bir yerde ısınırlar. Atmosferik karbondioksideki artışın dikkate değer yan etkileri, Dünya atmosferinin küresel ortalama sıcaklığının yükselmesini ve Dünya'nın hava düzenlerinin değişmesini içerir. Karbon dioksit genellikle en önemli sera gazı olarak kabul edilir, ancak metan ve azot oksit de sera etkisine katkıda bulunur.
