行星的大氣層吸收太陽的輻射能量，會使行星的表面溫度上升。這與溫室可以幫植物保溫的機制類似，故名「溫室效應」。大氣層就像溫室的玻璃，幫助地球保存一定的熱量，否則地球會冷得不宜人居。如果沒有溫室效應，地表的平均溫度將只有−18℃。地球均溫能維持在合宜的15℃左右，是溫室效應的功勞。然而，人類活動製造了過多的溫室氣體，導致溫度一直增加。
大氣層中的溫室氣體，能捕捉地表反射的陽光，將其轉化為熱能，是幫地球維持一定溫度的要角。它們原本是保護地球的自然機制。溫室氣體有很多種，最主要的三種是二氧化碳、甲烷和氧化亞氮。以二氧化碳的暖化效能為基礎相比，甲烷強72倍，氧化亞氮強298倍。長期來看，二氧化碳的暖化效能不會衰減，甲烷衰減得比較快，氧化亞氮衰減得比較慢。這是因為二氧化碳的結構連結性很強，很難與其他原子結合成新的元素，要上千年才可能消失。但是甲烷比較活潑，存留的時間也比較短。因此，減少大氣中的甲烷是抑制暖化的關鍵。
這三種氣體，最危險的是甲烷。它也是人們常用燃料——天然氣（瓦斯）的主要成分。甲烷曾經大量存在於地球剛形成時的原始大氣中，經過億萬年的環境演化，地球的氣溫逐漸下降，才慢慢被固定在地底和海底。兩極地區則冰封於永凍層下。除了自然蘊藏量，許多狀況也會產生甲烷，比如：有機物缺氧分解時所產生的沼氣、動物（如牛）的消化過程，以及細菌作用等等。
1953年，哈羅德·尤里和史丹利·米勒的經典實驗發現了生命的起源。將甲烷、氨、氫和水的混合物通電後，會變成許多有機化合物，包含生命必需的成份——胺基酸。這也是動物會排放甲烷的原因，因為甲烷為是動物身上的組成分子之一。
常溫常壓下的甲烷無色無味，但只要空氣中的甲烷含量升高至4.4-17％，就很容易閃燃或爆炸。如果氣溫過高，永凍層融解或地殼不穩，甲烷無法被固定而大量釋放，後果不堪設想。而暖化讓海洋溫度上升和永凍層融解的結果，甲烷正逐漸釋放到大氣中。這張最危險的骨牌正在傾倒。
由於所有的動物都會產生溫室氣體。除了地球上的人口和大自然中原有的動物，再額外畜牧大量動物會讓溫室氣體急遽增加。2006年聯合國糧農組織（FAO）的報告書中指出（P.112-114），肇因於人類活動所製造的溫室氣體總量中，畜牧動物佔了18%，高於全球所有的交通工具排放總量13%。
三大溫室氣體的主要人為來源如下：
二氧化碳（CO2）:全球人為製造的二氧化碳排放總量中，畜牧動物佔了9%。主要是為了取得土地破壞森林，或生產飼料作物導致。
甲烷（CH4）：全球人為製造的甲烷排放總量中，畜牧動物佔了37%。主要來自動物排出的氣體。
氧化亞氮（N2O）：全球人為製造的氧化亞氮排放總量中，畜牧動物佔了65%。主要來自糞肥。
特別說明：查閱溫室氣體時，會發現各種不同的數據。如果引用出自聯合國農量組織（FAO）的資料，數據主要來自兩份報告:2006年的《畜牧動物的巨大陰影》以及2013年的《處理畜牧問題以因應氣候變遷》。這兩份報告的數據都引用自聯合國跨政府氣候變遷小組（IPCC），不同的原因是採樣年度不同。《畜牧動物的巨大陰影》裡人為溫室氣體排放總量值的採樣年度區間是2001-2004，計算出二氧化碳佔比9%、甲烷佔比37%、一氧化二氮佔比65%。《處理畜牧問題以因應氣候變遷》的人為溫室氣體排放總量值的採樣年度區間是2005年，計算出二氧化碳佔比14.5%、甲烷佔比44%、一氧化二氮佔比53%。無論哪一份報告，以目前養殖的數量和規模而言，溫室氣體的排放量勢必遠遠超過這些數字。
甲烷20年區間的暖化效能是二氧化碳的幾倍，不同的研究機構估計的數值不同，從70到85都有。本書採用的是聯合國跨政府氣候變遷小組（IPCC）2007年的統計值72。
延伸閱讀：1-4 全球每年屠宰多少動物？ ｜ 1-5 真正的排放量佔比
引用報告：《畜牧動物的巨大陰影》 ｜ 《處理畜牧動物問題以因應氣候變遷》 ｜ IPCC 報告書
報告下載：《飲食與環境》相關下載
