大陽的輻射光經過太空的空間照射到地球，而為地球獲得能量的主要的、唯一的來源。在地球的演化歷程，有一部份的能源以化石燃料的形式暫時貯存著，也可說有很大的碳被封存著。地球的大氣對地球生命的演化，也是重要的影響因素。大氣層的成份隨著地球歷史的演變也是在變化著。晚近，隨著人類的工業化及對化石能源的開採利用，近期大氣層的特性起了重大的變化。其影響所及遍及各方面，較明顯可見的是氣溫的上升、氣候型態的變遷、異常氣候現象的劇增。

大氣中可吸收地球長波輻射的氣體，稱為溫室氣體，其濃度增加時，會降低地表向太空的輻射率，減少熱量逸散至太空，所累積的能量促使低層大氣和地表溫度升高。常見的溫室氣體種類包括有：二氧化碳（CO₂）、甲烷（CH₄）、氧化亞氮（N₂O）、氫氟碳化物（Hydrofluorocarbons, HFCs）、全氟碳化物（Perfluorocarbons, PFCs）、六氟化硫（Sulfur Hexafluoride, SF₆）、水蒸氣（H₂O）及臭氧（O₃）等等。

自1750年以來大氣層之二氧化碳、甲烷與氮氧化物濃度因為人類活動的緣故，已經顯著提高。依據分析過去數千年歷史之冰核樣本所獲得之數據顯示，目前濃度已經顯著超過工業化以前的濃度，其中二氧化碳濃度值從工業化前的約280 ppm增加到2005年的約379 ppm，甲烷濃度值從工業化前的約715 ppb，增加到2005年的1774 ppb，氧化亞氮濃度從工業化前的約270ppb，增加到2005年的319 ppb。

全球二氧化碳濃度之增加，主要是因為化石燃料燃燒與土地使用改變所致。化石燃料(碳氫化合物)的完全燃燒，產生了二氧化碳(CO₂)，其等氣體經由溫室效應，截留輻射熱於大氣層中，使全球大氣有暖化升溫的趨勢。會有溫室效應的氣體有多種，包括甲烷(CH₄)、氧化亞氮(N₂O)，以及主要是人為製造的氫氟碳化物(HFCs)、全氟化碳(PFCs)、及六氟化硫(SF₆)等。以上所提六種氣體(CO₂、CH₄、N₂O、HFCs、PFCs、SF₆)，為京都議定書列入減量管制的對象。於是，也是各產業排放源列為盤查、確證的對象，以及碳交易買賣額度的定量對象。

對環境中溫室氣體濃度之測定，包括其濃度值及變化趨勢，是甚為必要的，以探索全球大氣之遞變，及隨之而來的環境變遷。另者，為對溫室氣體排放源進行定量盤查，估計其排放或吸存量，則需對各排放源於排放口排出之溫室氣體進行測定。