Apesar de CO2 receber da atenção, outros gases têm contribuição igual no efeito estufa. O líder entre eles é o metano, CH4. Cada molécula de metano tem aproximadamente 25 vezes o efeito estufa de uma molécula de CO2. Estudos de gás atmosférico aprisionados há muito tempo em folhas gelo da Groenlândia e Antártida mostram que a concentração de metano na atmosfera tem aumentado durante a era industrial, dos valores pré-industriais na faixa de 0,3-0,7 ppm até o valor atual de aproximadamente 1,8 ppm.
O metano é formado em processos biológicos que ocorrem em ambientes com pouco oxigênio. As assim chamadas bactérias anaeróbicas que florescem nos pântanos e aterros sanitários, próximas das raízes do arroz e no sistema digestivo dos animais ruminantes, produzem metano (Figura 18.12). Ele também escapa para a atmosfera durante a extração e transporte do gás natural. Estima-se que estão crescendo em aproximadamente 1% por ano, estão relacionadas com a atividade humana.
O metano tem uma meia-vida na atmosfera de aproximadamente dez anos, enquanto CO2vive por muito mais tempo. Isso pode a princípio parecer uma boa coisa, mais existem efeitos indiretos a considerar. Parte do metano é oxidado na estratosfera, produzindo vapor de água, um poderoso gás de efeito estufa que está de maneira contrária virtualmente ausente da estratosfera. Na troposfera o metano é atacado por espécies reativas como os radicais de OH–, ou oxidas de nitrogênio, eventualmente produzindo outros gases de efeito estufa como O3. Tem sido estimado que os efeitos de CH4 na mudança no clima são no mínimo um terço, ou talvez até mesmo metade, tão grandes quanto os de CO2. Dada essa grande contribuição, reduções importantes do efeito estufa poderiam ser atingidas pela redução das emissões de metano ou capturando-se as emissões para uso como um combustível.
Animais ruminantes como vacas e ovelhas produzem metano em seus animais digestivos. Na Austrália, esses animais produzem aproximadamente 14% das emissões totais do efeito estufa.