Skleníkové plyny sú plyny v atmosfére, ktoré pohlcujú infračervené žiarenie vyžarované zemským povrchom a opätovne ho vyžarujú späť, čím spôsobujú skleníkový efekt.

Na Zemi medzi najvýznamnejšie skleníkové plyny patria vodná para, metán, oxid uhličitý a oxid dusný. Obsah vodnej pary v atmosfére je veľmi premenlivý a práve vodná para má najsilnejší skleníkový účinok. Vzniká najmä vyparovaním vody a dýchaním živých organizmov.

Druhým najúčinnejším skleníkovým plynom je metán, ktorý sa v atmosfére vyskytuje v relatívne malom množstve. Vzniká biologickými procesmi, najmä činnosťou mikroorganizmov. Oxid uhličitý sa uvoľňuje pri dýchaní, sopečnej činnosti a spaľovaní biomasy alebo fosílnych palív a tvorí približne 0,04 % atmosféry.

Zloženie a koncentrácia skleníkových plynov sa môžu meniť v dôsledku prírodných procesov, zmien biosféry aj ľudskej činnosti, čo môže viesť k zosilneniu skleníkového efektu.