Диоксид углерода способен поглощать тепловое излучение Земли благодаря своей уникальной квантовой структуре. 5 Молекула CO2 способна поглощать инфракрасное излучение Земли благодаря двум типам колебаний атомов: «хула-хуп» движению и растягиванию-сжатию. 5 Энергии этих колебаний так близки, что возникает квантовый эффект смешивания состояний, известный как резонанс Ферми. 5

Процесс поглощения происходит так: когда фотон инфракрасного излучения попадает на молекулу газа, она впитывает фотон, возбуждается и начинает вибрировать с большей скоростью. 2 Однако молекула газа не может долго поддерживать это ускоренное движение и должна расслабиться, вернувшись в исходное состояние. 2 Она расслабляется, излучая энергию обратно в воздух или передавая её соседней молекуле CO2. 2 Это непрерывное поглощение, возбуждение и повторное излучение энергии и удерживает тепло внутри. 2