Visvairāk bagātīgs siltumnīcefekta gāzes, tas ir ūdens pašreizējā atmosfērā gāzveida formā. Ūdens tvaiku ir svarīga daļa no dabisko siltumnīcas efektu. , Bet cilvēkiem nav ievērojami pieaug tā koncentrācija, ti veicina pastiprinātu siltumnīcas efektu, jo siltumnīcefekta gāzes sasilšanas ietekme noved pie ūdens tvaiku pozitīvas atsauksmes. Papildus savu lomu kā dabisko siltumnīcefekta gāze, ūdens tvaiks ir liela nozīme planētas temperatūras regulēšanas, jo mākoņu formu, kad atmosfērā liekā ūdens tvaiks kondensējas veido ledus un ūdens pilienu un nokrišņu.